岑妙宜

內(nèi)容摘要:探究性實(shí)驗(yàn)課該怎樣呈現(xiàn)在教學(xué)中,才能達(dá)到自主探究的目標(biāo)?是我們急需研究的。本人在教學(xué)實(shí)踐中為如何開(kāi)展指導(dǎo)性和開(kāi)放式探究性實(shí)驗(yàn)課而設(shè)計(jì)了“套餐式”探究活動(dòng)。本文以《透鏡及其應(yīng)用》一章為例,對(duì)如何進(jìn)行“套餐式”探究活動(dòng)作出說(shuō)明。

關(guān)鍵詞:探究性實(shí)驗(yàn)課 呈現(xiàn)“套餐式”探究活動(dòng)

許多的統(tǒng)計(jì)資料表明:學(xué)了更多的知識(shí)后,學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣下降(特別是中國(guó)與日本),究其原因,缺少探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其中之一,因此,探究性實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要形式①。然而教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)探究不力、過(guò)程失控、流于形式等狀況,影響了探究性實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)展,當(dāng)中一個(gè)重要原因是教師對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識(shí)僅局限于為了探究某個(gè)規(guī)律而進(jìn)行探究。因而處理上就局限于就該節(jié)書(shū)的內(nèi)容上一堂探究性實(shí)驗(yàn)課。但學(xué)生的操作技能、探究水平和科學(xué)意識(shí)未能跟上,面對(duì)突如其來(lái)的探究性實(shí)驗(yàn),很多學(xué)生表現(xiàn)出無(wú)助,隨意或忙亂,這種情況下學(xué)生難以在探究活動(dòng)中找到探究的樂(lè)趣,從而打擊了探索的欲望。為此,探究性實(shí)驗(yàn)課該怎樣呈現(xiàn)在教學(xué)中,是我們急需研究的。

本人就“探究性實(shí)驗(yàn)課該怎樣呈現(xiàn)在教學(xué)中”設(shè)計(jì)了“套餐式”探究活動(dòng),實(shí)施以來(lái),取得良好效果。所謂“套餐式”探究活動(dòng),就是在探究某個(gè)規(guī)律前,先設(shè)計(jì)一系列與之相關(guān)的、起準(zhǔn)備、鋪墊作用的探究活動(dòng),為探究規(guī)律提供知識(shí)原型、操作技能、思維暗示,也就是學(xué)生自我提供探究的基礎(chǔ)。教師著重做好教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)安排,給學(xué)生不著痕跡的引導(dǎo)。

下面以《透鏡及其應(yīng)用》一章為例,對(duì)如何進(jìn)行“套餐式”探究活動(dòng),作說(shuō)明。

課本內(nèi)容安排∶第一節(jié)《透鏡》,第二節(jié)《生活中的透鏡》,第三節(jié)《探究凸透鏡成像的規(guī)律》。課本在本章中安排了一節(jié)探究性實(shí)驗(yàn)課,探究凸透鏡成像的規(guī)律,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供物距與焦距的關(guān)系:u>2f,2f>u>f,u

本人認(rèn)為,課本對(duì)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“探究”成分太少。如果要讓學(xué)生學(xué)習(xí)、理解科學(xué)的本質(zhì),開(kāi)放性的探究是不可缺少的一部分②。由于學(xué)生在生活中經(jīng)常能通過(guò)照相機(jī)、電影等看到縮小或放大的像,但卻很少深究成像的條件,因此,本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)更應(yīng)從像的特點(diǎn)入手,在尋獲像的過(guò)程中,探究成像的條件,這樣設(shè)計(jì)更符合學(xué)生想要探究的思維順序。然而新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究的難度較大,本人通過(guò)“套餐式”探究活動(dòng),讓學(xué)生自我提供探究凸透鏡成像規(guī)律的基礎(chǔ),使《探究凸透鏡成像的規(guī)律》一課能順利開(kāi)展。以下是為探究凸透鏡成像規(guī)律而進(jìn)行的“套餐式”探究活動(dòng)的安排和設(shè)計(jì)過(guò)程(實(shí)驗(yàn)以4人為一小組):

一、在《透鏡》一節(jié),增加“尋找太陽(yáng)的像——凸透鏡的焦點(diǎn)”探究活動(dòng)。讓學(xué)生正對(duì)著陽(yáng)光尋找凸透鏡的焦點(diǎn),并測(cè)出焦距。學(xué)生對(duì)這個(gè)“亮極”的焦點(diǎn)很感興趣,但要注意糾正測(cè)焦距時(shí)出現(xiàn)的技術(shù)錯(cuò)誤:把焦點(diǎn)F到鏡面最凸位的距離作為焦距f。

說(shuō)明:通過(guò)這節(jié)課的探究活動(dòng),學(xué)生掌握了測(cè)量物體間距離的操作技巧,并有了讓“凸透鏡正對(duì)著物體”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn),利于在第三節(jié)《探究凸透鏡成像的規(guī)律》一課有較熟練和正確的操作。

二、在《生活中的透鏡》一節(jié),增加“尋找照相機(jī)效果”的探究活動(dòng)。給學(xué)生一塊凸透鏡,一張白色硬紙皮,要求學(xué)生在較暗的課室內(nèi)給站在課室外陽(yáng)光下的兩位同學(xué)照一張“不永恒的照片”(就是在白紙板上獲得窗外景物的像)。學(xué)生找到紙板上動(dòng)態(tài)的、倒立的同學(xué)的像后覺(jué)得極有趣,更為自己發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜的照相機(jī)里的乾坤感到興奮不已。

說(shuō)明:這一探究活動(dòng)讓學(xué)生從感性上認(rèn)識(shí)科學(xué)的內(nèi)容,并在動(dòng)手動(dòng)腦的實(shí)際過(guò)程中,產(chǎn)生積極的探究情感體驗(yàn)。探究過(guò)程中窗外境物、透鏡、白紙板三者距離和位置的調(diào)節(jié),為下一節(jié)《探究凸透鏡成像的規(guī)律》如何尋找蠟燭的像提供了大致的距離感,紙板上倒立的同學(xué)的像,為蠟燭成像提供了形象暗示。這些起鋪墊作用的探究活動(dòng),給學(xué)生之后的規(guī)律探究提供準(zhǔn)備,更提供了自信。

三、對(duì)《探究凸透鏡成像的規(guī)律》一節(jié),重新設(shè)計(jì)和安排更符合學(xué)生探究思維順序的探究實(shí)驗(yàn)。

1.設(shè)計(jì)“燭焰的照相機(jī)效果和幻燈機(jī)效果”探究活動(dòng),要求學(xué)生找到燭焰的像。學(xué)生通過(guò)上一節(jié)的探究活動(dòng),對(duì)“照相”已有經(jīng)驗(yàn),很快在白紙板上獲得了蠟燭倒立的像,動(dòng)作干凈利索,很有成就感,當(dāng)發(fā)現(xiàn)自己獲得的是縮小的像,而有的組卻在白紙板上獲得了放大的像,兩組之間便互相“偷師”,尋找不同效果。

說(shuō)明:由于之前的一些探究活動(dòng)提供了探究的基礎(chǔ),使學(xué)生在本探究性實(shí)驗(yàn)課中有了一定的操作技能和探究水平,因此縮短了操作、探尋的時(shí)間,留有更多的時(shí)間進(jìn)行觀察、實(shí)踐、思考。

2.學(xué)生探尋到縮小和放大的實(shí)像后,教師提出問(wèn)題∶兩次成像讓你發(fā)現(xiàn)了什么?問(wèn)得比較籠統(tǒng),目的是讓學(xué)生從多角度自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。結(jié)果得到了以下這些回答∶

(1)光屏接到的像是倒立的。

(2)縮小的像特別亮,輪廓特別清晰。

(3)放大的像比較暗淡,燭焰的位置較高,但光屏得到的像位置卻較低。(也就是“像點(diǎn)與物點(diǎn)的連線不垂直于凸透鏡兩截面”,學(xué)生意識(shí)到了它與平面鏡成像的區(qū)別)

(4)縮小的實(shí)像離凸透鏡較近,放大的實(shí)像離凸透鏡較遠(yuǎn)。

(5)燭焰離凸透鏡較遠(yuǎn)時(shí)成縮小實(shí)像,燭焰離凸透鏡較近時(shí)成放大實(shí)像。

(6)燭焰離凸透鏡很近時(shí)光屏怎么移動(dòng)也接不到像(當(dāng)中有可能是u

說(shuō)明∶對(duì)上一個(gè)探究活動(dòng),學(xué)生得到了期望出現(xiàn)的圓滿結(jié)果,產(chǎn)生的成就感鼓勵(lì)了學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)進(jìn)入到本質(zhì)的內(nèi)在規(guī)律的探究,自主提出了有利于探究的問(wèn)題,學(xué)生更樂(lè)于為自我發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題繼續(xù)探究,使接下來(lái)“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí)有實(shí)驗(yàn)可探索,有問(wèn)題可思考,有平臺(tái)可交流。

3.設(shè)計(jì)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的探究活動(dòng),根據(jù)學(xué)生們的發(fā)現(xiàn),提出問(wèn)題探究:

物體離凸透鏡較遠(yuǎn)時(shí),成縮小的實(shí)像,這個(gè)“遠(yuǎn)”在什么范圍?

物體離凸透鏡較近時(shí),成放大的實(shí)像,這個(gè)“近”在什么范圍?

物體離凸透鏡足夠近時(shí),不能成實(shí)像,這個(gè)“足夠近”在什么范圍?

有了之前的探究基礎(chǔ),學(xué)生順利完成了從成像到測(cè)量、記錄的過(guò)程,我把多組學(xué)生的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在電腦表格上,通過(guò)投影機(jī)提供給全班,尋找當(dāng)中的規(guī)律(要強(qiáng)調(diào)學(xué)生所用凸透鏡焦距f的大小,給學(xué)生思維暗示)。然而發(fā)現(xiàn),“u>2f時(shí),成縮小倒立的實(shí)像”這一規(guī)律的數(shù)據(jù)提供不足,幾乎所有小組提供的數(shù)據(jù)都是u>3f,u>4f,為什么?

原來(lái)學(xué)生尋找縮小的實(shí)像時(shí),為了看上去明顯縮小,都刻意找縮小了好十幾倍的實(shí)像,所以物距都超過(guò)了3f。于是我提出了一個(gè)新的問(wèn)題探究∶在什么情況下可得到等大的實(shí)像?從什么時(shí)候開(kāi)始,可得到縮小的實(shí)像?

學(xué)生又開(kāi)始了實(shí)驗(yàn)探究,這一次,不但獲得了書(shū)本要求的探究結(jié)果,有學(xué)生還得出以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果∶

(1)物體從焦點(diǎn)出發(fā),離凸透鏡越來(lái)越遠(yuǎn),得到的像越來(lái)越近,越來(lái)越小。

(2)物體在F位置是成實(shí)像或虛像的轉(zhuǎn)折點(diǎn),在2F位置是成放大或縮小實(shí)像的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

說(shuō)明:學(xué)生在探究過(guò)程中考慮不周全時(shí),教師盡量不要代為“添加”,最好以“設(shè)計(jì)新的問(wèn)題探究”這一方式,留給學(xué)生探索的空間,學(xué)生在獲得知識(shí)的過(guò)程中能得到過(guò)去學(xué)習(xí)方式下不可能得到的結(jié)果——能力、方法和價(jià)值觀的提升。

“探究性實(shí)驗(yàn)課”不能與“做實(shí)驗(yàn)”等同,過(guò)去的實(shí)驗(yàn)課多是結(jié)構(gòu)性和驗(yàn)證性的,而開(kāi)放式探究性實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容和結(jié)果學(xué)生不能預(yù)先確定,它是不斷開(kāi)發(fā)和生成的,《探究凸透鏡成像的規(guī)律》一課,如果之前沒(méi)有設(shè)計(jì)一系列起準(zhǔn)備作用的探究活動(dòng),給予學(xué)生一定的操作技能和積極的探究情感體驗(yàn),就難以達(dá)到探究性實(shí)驗(yàn)課所要達(dá)到的效果——在探究過(guò)程中學(xué)習(xí)科學(xué)方法,理解科學(xué)內(nèi)容,體會(huì)創(chuàng)新的愉悅。

實(shí)施套餐式探究活動(dòng),同時(shí)還要注重教學(xué)評(píng)價(jià)、教師角色定位和課后作業(yè)布置策略,我的具體做法是:

1.進(jìn)行在線評(píng)價(jià)。這里所指的“在線評(píng)價(jià)”,是教師對(duì)學(xué)生在探究活動(dòng)課上的探究結(jié)果給予即時(shí)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的方式和標(biāo)準(zhǔn)因探究?jī)?nèi)容而定,例如:要求學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵操作;檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或結(jié)果;針對(duì)該實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題要求學(xué)生回答等等。如該組學(xué)生能順利完成,就在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案旁打滿分。各組的探究方法、能力存在差異,因而完成時(shí)間和完成質(zhì)量不同,老師基本能在兩個(gè)小組先、后完成的時(shí)間差內(nèi)對(duì)先完成的小組進(jìn)行在線評(píng)價(jià)。對(duì)未能順利解決的小組,教師進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo),或要求已順利完成的小組成員給弱勢(shì)小組提供幫助,這樣處理也利于對(duì)課堂的控制,避免探究過(guò)程失控。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),老師的評(píng)價(jià)是對(duì)他“成果”的一種承認(rèn),因而評(píng)價(jià)給了學(xué)生積極探究的動(dòng)力。學(xué)生每次舉手等待老師來(lái)評(píng)分時(shí)那興奮、自信、期待的表情,總令我慨嘆科學(xué)探究的魅力。學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)的“成果”不可能達(dá)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的水平,但只要是合理的,也應(yīng)給予肯定,因?yàn)橥ㄟ^(guò)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主參與類似于科學(xué)探索活動(dòng),學(xué)生獲得體驗(yàn),可使其逐步形成喜歡提問(wèn),樂(lè)于探究,努力求知的心理傾向。

2.降低“講授欲”。就是對(duì)自主探究活動(dòng)的過(guò)程教師要減少語(yǔ)言分析,盡量從活動(dòng)設(shè)計(jì)上給學(xué)生不著痕跡的引導(dǎo)。教師受過(guò)去教師講學(xué)生聽(tīng)的灌輸式教學(xué)模式影響,部分教師為自己引導(dǎo)學(xué)生探究時(shí)“講得很清楚,學(xué)生聽(tīng)得很明白”而得意,事實(shí)上,學(xué)生“聽(tīng)明白了”跟“理解了”、“發(fā)現(xiàn)了”是不同的層次和效果。實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家赤瑞特拉做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)∶人們一般能記憶自己閱讀內(nèi)容的10%,自己聽(tīng)到內(nèi)容的20%,自己聽(tīng)到和看到內(nèi)容的50%,在交流過(guò)程中自己所說(shuō)的內(nèi)容的70%。這就是說(shuō)既能聽(tīng)到,又能看到,再通過(guò)討論交流,用自己的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái),知識(shí)的獲取和保持效率將大大提高,如果能讓學(xué)生再親自操作實(shí)驗(yàn),進(jìn)行探究,則能取得更大效果。因此,自主探究活動(dòng)要著重教師是教學(xué)設(shè)計(jì)者,學(xué)生為主要行為主體,“讓學(xué)生有所領(lǐng)悟、有所發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)設(shè)計(jì)比“讓學(xué)生聽(tīng)得明白”的語(yǔ)言引導(dǎo)更重要。

3.增加“自主作業(yè)”。就是學(xué)生自行選購(gòu)適合自己的一些物理課外書(shū),每天自選內(nèi)容和題量來(lái)做,并點(diǎn)出疑難問(wèn)題,教師分層要求,適度評(píng)價(jià)。學(xué)生通過(guò)自主作業(yè),對(duì)知識(shí)、技能進(jìn)一步檢驗(yàn)和充實(shí),加深了對(duì)探究活動(dòng)的領(lǐng)悟,逐漸形成科學(xué)思維。有自主作業(yè)的知識(shí)積累,學(xué)生能自行尋找新問(wèn)題,與老師、同學(xué)探討,大大提高了探究活動(dòng)的教學(xué)效率。

探究性實(shí)驗(yàn)課的呈現(xiàn)方式不止一種,很多方式都有積極作用,視乎如何按照學(xué)生的特點(diǎn)、教師的個(gè)性去實(shí)施,視乎用什么態(tài)度去配合?！疤撞褪健碧骄炕顒?dòng),注重讓學(xué)生自我感覺(jué)在原有基礎(chǔ)上獲得進(jìn)步(不論大小),獲得成功體驗(yàn)(不論多少),達(dá)到一種人性化的、真正意義的分層教學(xué);注重為探究性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)、生成作必要的鋪墊,讓學(xué)生掌握操作技巧,從而有時(shí)間關(guān)注探究過(guò)程,最后有能力獲得結(jié)論,使研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度更高。

參考文獻(xiàn):

①②《物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》第一章第三節(jié)《中學(xué)生物理學(xué)習(xí)心理研究》。

注釋:本文所講的《探究凸透鏡成像的規(guī)律》是義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理》八年級(jí)上冊(cè)第三章,人民教育出版社出版。

作者單位:佛山三中初中部