1 撰寫探究報告的意義
探究報告是學(xué)生對探究活動過程的記錄和探究結(jié)果的書面匯報?!读x務(wù)教育物理課程標準》要求初中學(xué)生能夠?qū)懗龊唵蔚奶骄繄蟾?。讓學(xué)生撰寫探究報告可以促使學(xué)生真正參與到科學(xué)探究中去,動手操作,動腦思考,記錄并研究自己所經(jīng)歷的探究過程,不僅可以增強科學(xué)探究的實效性,還可以使學(xué)生體味科學(xué)探究的艱辛和樂趣,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神,學(xué)會科學(xué)的探索方法。因此,撰寫探究報告對于物理探究教學(xué)來說具有十分重要的意義。
2 指導(dǎo)學(xué)生撰寫探究報告
2.1 循序漸進,潤物無聲
新課標《物理》教材的編寫遵循學(xué)生認知發(fā)展規(guī)律,在探究活動的設(shè)計上,是循序漸進的。指導(dǎo)學(xué)生撰寫探究報告也應(yīng)該經(jīng)歷由簡單到復(fù)雜,由口頭表達到筆錄書寫,由簡略到詳盡的漸進過程。這樣,學(xué)生就會感到撰寫物理探究報告是一項能夠完成的活動,而不是一種負擔(dān)。
2.2 分類指導(dǎo),各有側(cè)重
在科學(xué)探究教學(xué)中可將初中物理涉及的科學(xué)探究分為三類形式進行指導(dǎo)。
第一類是對物理規(guī)律的探究。這是初中物理中最多也是最重要的一類科學(xué)探究,例如“探究光反射時的規(guī)律”、“串并聯(lián)電路中的電流規(guī)律”、“摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”等。這類科學(xué)探究對培養(yǎng)學(xué)生探究能力、科學(xué)態(tài)度和探索精神都具有重要作用,教師對這類探究報告的指導(dǎo)應(yīng)該在循序漸進的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生寫出所有的探究要素。同時在教學(xué)過程中要重視“猜想與假設(shè)”、“設(shè)計實驗”、“分析與論證”的指導(dǎo)。
第二類是測量性實驗。例如“測量小燈泡的電阻和電功率”、“測量物質(zhì)的密度”等。這類科學(xué)探究盡管數(shù)量少,但它對學(xué)生掌握基本測量儀器的使用和培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度是很重要的。教師在指導(dǎo)學(xué)生寫這類探究報告時,可以不要求學(xué)生寫出“提出問題”、“猜想和假設(shè)”這兩個要素,而且“分析與論證”可以改成“測量結(jié)果”。在教學(xué)過程中應(yīng)強調(diào)準確、實事求是地記錄實驗數(shù)據(jù)。
第三類是課外小實驗。例如“紙鍋燒水”、“水果電池”、“自制指南針”等,也包括老師或?qū)W生自己對身邊現(xiàn)象提出的探究問題或一些簡單有趣的小制作。這類探究活動的探究報告要求學(xué)生寫出探究要素中的“設(shè)計實驗”、“進行實驗”、“分析論證”、“交流和評估”。其中指導(dǎo)的重點是要求學(xué)生寫好“評估”,即對探究過程的體會。
2.3 分段指導(dǎo),化整為零
在教學(xué)中教師們普遍感到物理探究課的課堂教學(xué)節(jié)奏不好把握,通常是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗所花時間較長,學(xué)生動手實驗的過程又因各種因素的影響比教師預(yù)想的時間多,使得后面的分析論證和交流評估就顯得時間不足。筆者認為可將探究報告分作三個階段來指導(dǎo),這樣可以起到化整為零、減輕學(xué)生負擔(dān)的作用,同時也能與課堂教學(xué)較好地融合。
第一階段,課前預(yù)習(xí)并寫預(yù)習(xí)報告。預(yù)習(xí)報告的要素應(yīng)包括“提出問題”、“猜想與假設(shè)”、“設(shè)計實驗”和“進行實驗”中的實驗記錄表格設(shè)計。這樣在課前,學(xué)生已經(jīng)對要做的課堂探究活動進行了一定的思考并猜想了可能的結(jié)果,而且獨立進行了初步的實驗設(shè)計。老師在組織課堂教學(xué)時可變引導(dǎo)學(xué)生進行猜想與假設(shè)和設(shè)計實驗為學(xué)生間交流成果。這樣做既提高了課堂效率又活躍了課堂氣氛,同時重視了學(xué)生的發(fā)展需求。
第二階段,課內(nèi)合作完成實驗記錄并作口頭交流。在課堂教學(xué)中,學(xué)生在相互交流和教師指導(dǎo)下,修訂完善好實驗設(shè)計,然后通過合作完成實驗操作并準確、實事求是地記錄實驗數(shù)據(jù),初步得出結(jié)論后在教師組織下進行口頭交流和評估。
第三階段,課后進行整理,寫出完整的探究報告。
通過以上分段書寫,學(xué)生在完成探究活動后要寫出一份自己滿意、教師認可、格式規(guī)范的物理探究報告就并非難事了。
3 探究報告的一般格式
探究報告的一般格式包括以下幾部分:題目,即探究的主要問題;署名,即報告者和合作者;正文,即探究報告的內(nèi)容;日期,即完成探究報告的時間。
4 對探究報告的要求
學(xué)生在撰寫探究報告時應(yīng)注意以下幾點:一、實事求是,禁止互相抄襲。二、突出自己探索中發(fā)現(xiàn)的有價值內(nèi)容,具有一定創(chuàng)新性。三、過程詳實,語言準確、流暢、言簡意賅。
學(xué)生每次探究活動結(jié)束后完成的探究報告,教師必須及時批閱并給出相應(yīng)的評定,并且將其作為每一位學(xué)生學(xué)期終結(jié)成績評定的一部分。這樣可以避免學(xué)生的探究活動流于形式,保證學(xué)生每一次探究活動都能落到實處。
5 探究報告一例
題目:探究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)
報告人:___________
合作人:_______________________
主要內(nèi)容:
提出問題
物體動能的大小決定于物體的質(zhì)量和速度,那么物體由于被舉高而具有的重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)呢?
猜想與假設(shè)
重力勢能的大小可能與物體質(zhì)量、高度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體,被舉得越高,具有的重力勢能越大;高度相同的物體,質(zhì)量越大,具有的重力勢能越大。
實驗器材
透明水槽、沙、四個完全相同的鐵釘、錘子、小木板、鉛塊、木塊。
制定計劃與設(shè)計實驗
(1)將沙裝入透明水槽中,制作一個透明的沙箱。
(2)將四個鐵釘釘在小木板上,制作一個小方桌。
(3)將小方桌桌腿朝下放到沙箱中。
(4)將鉛塊從不同高度自由下落沖擊小方桌,比較小方桌桌腿下陷的深度,如圖1所示。
(5)讓質(zhì)量比鉛塊小的木塊與鉛塊從同一高度下落沖擊小方桌,比較桌腿下陷的深度,如圖2所示。
進行實驗與收集證據(jù)
按照上述步驟進行實驗,記錄實驗結(jié)果并填入下表。
分析與論證
鉛塊從不同高度自由下落時,高度越高,小方桌桌腿下陷的深度越深,說明質(zhì)量相同的物體,被舉得越高,重力勢能越大。質(zhì)量不同的鉛塊和木塊從同一高度自由下落時,鉛塊使小方桌下陷較深,說明物體被舉高的高度相同時,質(zhì)量大的物體具有的重力勢能越大。
評估
通過觀察桌腿下陷的深度,判斷重力勢能的大小,這里運用了轉(zhuǎn)化法,實驗中還用到了控制變量法。為了讓實驗現(xiàn)象比較明顯,鉛塊和木塊下落的高度不能太低,通過實驗發(fā)現(xiàn)30cm~40cm的高度比較合適,而且盡量要讓鉛塊和木塊落到小方桌的中央,否則小方桌容易翻倒。每做一次實驗都要將沙面重新抹平,重新將小方桌自然地放到沙面上。為了保證實驗結(jié)果的準確性,讓鉛塊和木塊從同一高度下落時,可使用刻度尺測量高度保證高度相同,最好使用米尺,這樣測量較方便而且準確。由于時間原因,我們小組只用鉛塊和木塊進行了實驗,要讓實驗結(jié)論更具說服力,可換用質(zhì)量不同的物體多做幾次。
交流與合作
我們和其他小組交流時發(fā)現(xiàn),雖然有的小組使用質(zhì)量不同的其它物體進行實驗,但是得到的實驗結(jié)論是相同的,這肯定了重力勢能的大小與物體的質(zhì)量、高度有關(guān)。有一個小組用海綿代替沙箱做實驗,實驗現(xiàn)象也明顯,而且器材簡便易得,他們這種敢于創(chuàng)新、敢于挑戰(zhàn)課本實驗的精神是值得我們學(xué)習(xí)的。
參考文獻:
[1]孫克浩.怎樣編寫探究報告.中學(xué)物理,2004(5).
(欄目編輯趙保鋼)