摘要:探究性教學(xué)正如火如荼地在高中物理教學(xué)中廣泛開展,但在探究的意義、形式、深度和廣度上卻存在不少誤區(qū)。本文從一節(jié)課堂實(shí)例出發(fā),以教學(xué)案例和教學(xué)片段的形式對課堂教學(xué)中的探究性教學(xué)提出自己的一些觀點(diǎn),以期引起廣大同行的關(guān)注。
關(guān)鍵詞:新課程;實(shí)驗(yàn)探究;理論探究;邏輯思維
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2011)5(S)-0031-3
新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),在許多章節(jié)中,重、難點(diǎn)大多設(shè)計成一個個探究過程來加以展開和突破,可以說,探究教學(xué)內(nèi)容的廣泛性、多樣性,是體現(xiàn)新課程理念的一個重要標(biāo)志。因此,廣大教師在新課程的教學(xué)實(shí)踐中,均以探究教學(xué)為必選方式。各類公開課、示范課都離不開探究,有時一堂課會以探究活動貫穿始終。那么這樣的教學(xué)實(shí)踐,究竟效果怎樣呢?
1對一節(jié)教學(xué)案例的評析
這是一節(jié)青年教師的探究教學(xué)公開課案例,課題為“電阻定律”,內(nèi)容見人教版新課程標(biāo)準(zhǔn),選修3-1,P57-61?,F(xiàn)場教學(xué)基本情況如下:
(1)課題的“探究性”引入:學(xué)生仔細(xì)觀察桌上規(guī)格為50Ω和20Ω的兩種滑動變阻器,目測出它們粗細(xì)相同,但長度不同,探究得出電阻大小與接入電路的電阻絲長度有關(guān)的定性結(jié)論;再將100W/220V、40W/220V的兩個燈泡(已接有插頭和絕緣導(dǎo)線)分別接入電路,探究得出電阻大小與橫截面積有關(guān)的定性結(jié)論。
點(diǎn)評:此探究步驟對課題的引入起到了一定作用,但卻不實(shí)用。一是因?yàn)榛瑒幼冏杵髟诔踔幸汛罅拷佑|過,改變滑動觸點(diǎn)的位置,即改變了接入電路的電阻絲的長度,而學(xué)生對電阻大小與電阻絲長度有關(guān)的定性結(jié)論早已熟悉,這里要探究的是電阻與長度的定量關(guān)系,這個探究就有些追求形式;而“燈泡”的實(shí)驗(yàn),其現(xiàn)象和結(jié)論在生活中也早已熟知,而且還有一定的危險性(觸電和燙傷),即使要做,只需演示一下,再讓同學(xué)觀察比較一下兩個燈絲的粗細(xì),既安全又快速。
(2)“測金屬絲直徑”的探究教學(xué):課本原圖2.6-1介紹了測金屬絲直徑的一種方法,如圖1所示,每個學(xué)生用手頭的直尺對桌上的滑動變阻器的電阻絲直徑進(jìn)行了測量。
點(diǎn)評:教材按排這個實(shí)驗(yàn)的意義在于簡單了解測長度、橫截面積的手段,為之后的定量探究作準(zhǔn)備。
(3)“測金屬絲電阻”的探究教學(xué):課本原圖2.6-2介紹了伏安法測電阻的方法,師生又互動復(fù)習(xí)了內(nèi)、外接法的意義,同學(xué)操作中多次改變滑動變阻器的位置,如圖2,獲得了多組數(shù)據(jù),以各組數(shù)據(jù)的平均值為R。
點(diǎn)評:在前面第3節(jié)中已學(xué)會了電阻的測量,這里關(guān)鍵要學(xué)生認(rèn)真地去體會一下滑動變阻器滑動時“導(dǎo)體的電阻與電壓、電流的大小無關(guān),僅與導(dǎo)體本身的因素有關(guān)的特點(diǎn)”。
(4)探究“導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”:同學(xué)在課前閱讀P58“探究方案一”的基礎(chǔ)上,體會實(shí)驗(yàn)的思想方法——控制變量法;由于課本圖2.6-3的裝置只有演示器材,如圖3所示,故采用教師演示過程,某個學(xué)生參與長度、面積比值測量、電壓表讀數(shù)記錄,集體討論總結(jié)的探究模式,教師對同學(xué)的結(jié)果進(jìn)行了評價,總結(jié)出了電阻與長度、截面積的定量關(guān)系:
R∝LS(1)
點(diǎn)評1:這個實(shí)驗(yàn)探究過程是本節(jié)的一個重點(diǎn)內(nèi)容,但這里重要的是方案選擇,最好能充分運(yùn)用學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生可能會選取材料、橫截面積一定,但長度不同的導(dǎo)線,分別測出它們的長度和電流,以此得到導(dǎo)體電阻與電流的關(guān)系,教師還可以將這些導(dǎo)線串聯(lián)起來(電流相同),只要比較電壓即可。
點(diǎn)評2:器材難找是本實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行分組探究的原因,只要絕緣的瓷管直徑相同,則每圈長度相同,圖3中的a、b只需用同種規(guī)格的(如50Ω/1A,0.5mm康銅絲) 滑動變阻器,不同長度可采用不同的滑動點(diǎn),長度之比即為接入圈數(shù)即滑過長度之比,由于有的滑動變阻器觸點(diǎn)面積較大也會造成長度測量誤差較大;c可選另一同材料不同規(guī)格的(如5Ω/2A,1.5mm康銅絲) 滑動變阻器,雖然瓷管直徑不同,但只需測出c與a的瓷管直徑之比,也就知道了每圈周長比,從而也知道了c與a長度相同時對應(yīng)的圈數(shù),將滑片移到該圈數(shù)即可。當(dāng)然,這里還需用圖1方法測導(dǎo)線直徑之比,橫截面積之比即為其平方比。
(5)課本P59“探究方案二”:教師請學(xué)生朗讀“分析導(dǎo)體電阻與它的長度的關(guān)系”與“研究導(dǎo)體電阻與它的橫截面積的關(guān)系”二段文字后即告結(jié)束。
點(diǎn)評:實(shí)驗(yàn)探究和理論探究都是重要的科學(xué)探究方法,兩者結(jié)合,可以讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的魅力和邏輯的力量。這兩種探究方式均很重要,教學(xué)中不能厚此薄彼,要引導(dǎo)同學(xué)先建立模型(即將長導(dǎo)體視為n段串聯(lián)、厚導(dǎo)體視為n條并聯(lián)),再運(yùn)用串、并聯(lián)知識,利用邏輯推理來得出結(jié)論。
(6)探究“導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系”:選擇兩種不同材料的導(dǎo)體,測出長度L、橫截面積S,再采用圖2電路,測出電阻R,計算出(1)式中的比例常數(shù)并分析其意義。
(7)探究“材料電阻率與溫度的關(guān)系”:實(shí)驗(yàn)一,采用圖4電路,圖中L為40W的日光燈絲,調(diào)節(jié)電源輸出電壓,使小燈泡正常發(fā)光,然后,用酒精燈對日光燈絲加熱,觀察到小燈泡變暗,說明燈絲電阻率隨溫度上升而增大;實(shí)驗(yàn)二,將熱電阻、靈敏示教電流計、限流電阻、直流電源串成閉合電路,將電流計的刻度盤貼上白紙,將熱電阻插入冰水混合物中,在指針?biāo)柑帢?biāo)上0,再將熱電阻插入沸水中,在指針?biāo)柑帢?biāo)上100,體驗(yàn)電阻溫度計的原理。
2對探究教學(xué)中一些行為或觀點(diǎn)的反思
2.1 不論“已知”或“未知”,探究內(nèi)容面面俱到
學(xué)生其實(shí)在生活或過去的學(xué)習(xí)中,已經(jīng)積累了不少決定電阻大小的定性關(guān)系,這些“已知”的內(nèi)容無須再探究,這樣的例子其實(shí)在教學(xué)實(shí)踐中很常見,且越是在公開課場合越多見。究其原因,多是因主觀上想追求多一些探究的形式,而不去考慮學(xué)生是否需要,或者這些探究內(nèi)容并不適合探究,也無多大意義。
2.2 物理的探究教學(xué)就是實(shí)驗(yàn)探究
探究學(xué)習(xí)是一種以問題為載體,以主動探究為特征的學(xué)習(xí)活動,在學(xué)習(xí)或?qū)嵺`活動中自主地發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、獲得結(jié)論的過程。
因此,探究學(xué)習(xí)并不局限于實(shí)踐活動,也并不局限于實(shí)驗(yàn)探究,更不等價于實(shí)驗(yàn)探究。
2.3 探究就是放手讓學(xué)生各自自由探索
探究學(xué)習(xí)主要是學(xué)生的探索,但有些時候放任學(xué)生漫無目的地去探索,只能是一種盲目的、低效的探究行為。學(xué)生在活動中不是一個個無關(guān)、獨(dú)立的主體,不能僅限于知識和能力的片面性、局限性。許多探究任務(wù)的完成,離不開合作和討論,探究的過程,也是合作和討論的過程,這也是新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)的能力之一。同時,某些時候也離不開教師的指導(dǎo),尤其是方法的指導(dǎo)。
2.4 照搬教材,“千篇一律”,不問學(xué)情,盲目探究
筆者在同一年級聽課時發(fā)現(xiàn),有時同一課題的探究教學(xué),幾個班級的課堂案例,竟然一模一樣,教材怎么設(shè)計,教學(xué)就怎么進(jìn)行,千篇一律。殊不知,教材也不是“金科玉律”,面對不同類型的學(xué)校、不同的實(shí)驗(yàn)條件、不同的學(xué)生,不可能存在一套適用于一切學(xué)情的教案。
所以需要教師對教學(xué)實(shí)情進(jìn)行詳細(xì)分析,這也是備課的重要環(huán)節(jié)——“備學(xué)情”。
3 物理探究教學(xué)對學(xué)生和教師的要求
3.1 對學(xué)生的要求
(1)能發(fā)現(xiàn)和提出問題:能根據(jù)已有的知識、生活經(jīng)驗(yàn)、事實(shí)材料,提出問題或某個猜想。
(2)有計劃地收集材料或證據(jù):先制定探究計劃,包括要收集的證據(jù)以及收集證據(jù)的方法。
主要途徑有:觀測、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、查閱文獻(xiàn)或工具書、訪問專家學(xué)者、觀看視頻錄像、借助網(wǎng)絡(luò)等。
(3)科學(xué)解釋:對收集的證據(jù)進(jìn)行篩選、歸類、統(tǒng)計和分析,在此基礎(chǔ)上作出合理的解釋,并得出相應(yīng)的結(jié)論。
(4) 結(jié)果發(fā)表和評估:論證探究計劃的嚴(yán)密性、證據(jù)收集的周密性、探究結(jié)果的科學(xué)性,并對探究過程作出評價。若結(jié)論與猜想不符合,則需重新確定探究方向和制訂探究方案,重新探究[2]。
3.2 對教師的要求
(1)提供的問題要有科學(xué)性和價值性,具有正確性且有科學(xué)意義。
(2)指導(dǎo)學(xué)生尋找和收集材料或證據(jù):引導(dǎo)學(xué)生從已有的證據(jù)中提煉解釋,尋找搜集到的知識與現(xiàn)有知識間的某些關(guān)聯(lián)。
(3)釋疑解惑:對學(xué)生探究過程中產(chǎn)生的且通過同學(xué)合作仍無法解決的疑惑進(jìn)行解釋引導(dǎo),從而形成正確結(jié)論。
(4)積極評價:對學(xué)生在探究中表現(xiàn)出的智慧、能力、態(tài)度和信念,給予鼓勵和表揚(yáng)。
參考文獻(xiàn):
[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.物理.選修3-1.教師教學(xué)用書[M].北京:人民教育出版社,2007:87
[2]陳上泉.對探究教學(xué)的探究[J].物理教學(xué),2010,9,
(欄目編輯李富強(qiáng))
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