徐 勇

（連云港市新海實(shí)驗(yàn)中學(xué) 江蘇 連云港 222000）

新一輪課改以來(lái)，探究式教學(xué)已成為教師們?cè)谡n堂上廣泛使用的核心教學(xué)方法，然而許多教師在實(shí)施探究式教學(xué)的有效性上卻不盡人意，主要體現(xiàn)在缺乏創(chuàng)新意識(shí)，過(guò)分關(guān)注課前預(yù)設(shè)而忽視課堂生成，將探究教學(xué)程序化、模式化，不能因地因時(shí)制宜，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目的.筆者通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐與研究發(fā)現(xiàn)，課堂有效實(shí)施探究教學(xué)的手段與方法是多種多樣的，展開(kāi)探究的角度也可各不相同，并先后總結(jié)出多種行之有效的實(shí)施探究教學(xué)的方法.于此以一位青年教師的公開(kāi)課作為案例展開(kāi)分析，將我們研討總結(jié)出的“反證歸納”探究式教學(xué)方法寫(xiě)出與各位同仁交流.

1 課例

在2014年一次校際同課異構(gòu)的課堂教學(xué)展示活動(dòng)中，某青年教師A執(zhí)教了蘇科版八年級(jí)上冊(cè)“光的直線傳播”一課，學(xué)習(xí)任務(wù)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出“光在同一種均勻透明介質(zhì)中沿直線傳播”這一規(guī)律，并學(xué)會(huì)利用此規(guī)律解釋生活中的一些現(xiàn)象.A教師設(shè)計(jì)的主要教學(xué)環(huán)節(jié)如下.

（1）課前活動(dòng).播放《小兵張嘎》電影中的一個(gè)片段：胖墩玩皮影戲；邀請(qǐng)學(xué)生表演手影游戲，活躍課堂氣氛，拉近師生間的距離.

（2）教師設(shè)疑.在皮影戲和手影游戲中都需要一個(gè)強(qiáng)光源發(fā)出光束，那么光束自光源發(fā)出后是怎樣向前傳播的呢？皮影和手影又是怎么形成的？

短暫討論后一位學(xué)生站起來(lái)回答：光源發(fā)出的光是沿直線傳播的，假如沒(méi)有光，就不會(huì)出現(xiàn)影子，皮影和手影都是光向前傳播時(shí)被物體擋住形成的.

教師設(shè)疑引導(dǎo)：如果在流動(dòng)的水中插一竹竿，水能繞過(guò)竹竿而向前流動(dòng)，那么光是否也能像水那樣繞過(guò)物體向前傳播呢？

（3）猜想：由于生活常識(shí)和小學(xué)科學(xué)類(lèi)課程的學(xué)習(xí)，幾乎所有學(xué)生都能一致認(rèn)為光是沿直線傳播的.

（4）實(shí)驗(yàn)：教師介紹桌子上的器材［有導(dǎo)向地介紹：有煙蚊香、1個(gè)空燒杯、1個(gè)裝有水（滴有少量牛奶）的燒杯、玻璃磚1塊、火柴、蠟燭、激光筆、3個(gè)開(kāi)有小孔的硬紙板、3個(gè)大夾子、1根細(xì)線］，要求學(xué)生用桌上提供的器材尋找驗(yàn)證猜想的證據(jù).

（5）學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù).

（6）總結(jié)得出結(jié)論：光在同一種均勻透明介質(zhì)中是沿直線傳播的.

2 案例分析

由于A教師的精心備課和課前準(zhǔn)備，利用提供的許多合適的器材，并加以思路上的引導(dǎo)，學(xué)生都能順利地通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證光在玻璃中、水中、空氣中沿直線傳播的猜想，并順理成章地得出結(jié)論.課堂波瀾不驚，結(jié)論水到渠成.但在聽(tīng)課中筆者發(fā)現(xiàn)有一些非常好的細(xì)節(jié)，卻被A教師忽略過(guò)去了：其中一組學(xué)生在做驗(yàn)證光在水中沿直線傳播的實(shí)驗(yàn)時(shí)，驚訝地發(fā)現(xiàn)當(dāng)光從水的上方斜射入水中時(shí)，光不是沿直線傳播的.當(dāng)該組學(xué)生對(duì)教師提出這個(gè)疑惑時(shí)教師卻沒(méi)有作出任何解釋?zhuān)且晃兜匕凑疹A(yù)設(shè)完成教學(xué)任務(wù)推進(jìn)課堂教學(xué)，回避并放棄了一個(gè)利用良好的課堂生成引導(dǎo)學(xué)生深度探究的機(jī)會(huì).如此課堂貌似實(shí)施了成功的探究教學(xué)，但缺乏新意，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究欲望.

3 解決方案

在實(shí)施探究教學(xué)過(guò)程中，我們著力培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和思維能力，但若總是以“提出問(wèn)題—猜想與假設(shè)—制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)—分析與論證—評(píng)估—交流與合作”這樣一個(gè)程序操作每一個(gè)課題，既沒(méi)有新意，又容易讓學(xué)生走進(jìn)一個(gè)固化思維模式，讓本來(lái)充滿(mǎn)創(chuàng)新和活力的實(shí)驗(yàn)探究變得索然無(wú)味，變成了只是為論證而論證.研討時(shí)筆者在想，如果A教師抓住學(xué)生這個(gè)提問(wèn)，反戈一擊，這堂課便會(huì)精彩紛呈，亮點(diǎn)多多.

研討反思另設(shè)精彩個(gè)案如下.

（1）學(xué)生猜想到“光都是沿直線傳播”時(shí)，教師演示一個(gè)實(shí)驗(yàn)：讓激光從水面的上方斜射入水中，讓學(xué)生看到光并不是在沿直線傳播.由此開(kāi)始讓學(xué)生帶著疑問(wèn)開(kāi)始新的課題，引導(dǎo)學(xué)生回顧生活中一些光的現(xiàn)象，利用手邊器材，尋找光并非總是沿直線傳播的證據(jù).

（2）學(xué)生分組討論、實(shí)驗(yàn)，找到一些日常現(xiàn)象：

1）隔著火堆觀察對(duì)面人臉的時(shí)候總感覺(jué)人在晃動(dòng)；

2）夏天在柏油馬路上看到遠(yuǎn)方的路面變形了，而且感覺(jué)濕漉漉的；

3）光斜射到平面鏡上改變傳播方向；

4）一些學(xué)生在剛才教師實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，如果將激光燈略微遠(yuǎn)離玻璃磚，再?gòu)目諝庑鄙淙氩ＡТu時(shí)，光束彎曲，甚至還有一部分又再次回到空氣中.

……

（3）在上述實(shí)驗(yàn)及討論的基礎(chǔ)上，學(xué)生開(kāi)始反思自己的猜想，并逐步修正：

由1）和2）反證歸納出光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，由3）和4）反證歸納出光在同一種介質(zhì)中沿直線傳播.

（4）通過(guò)修正，最后可以歸納得出：光在同一種均勻透明介質(zhì)中沿直線傳播.

這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)從科學(xué)的角度創(chuàng)新了研究思路，這種“猜想—反證—修正—?dú)w納”的探究教學(xué)方法雖不常見(jiàn)，但也是在學(xué)生現(xiàn)有的“發(fā)展區(qū)”內(nèi)有效剔除學(xué)生不正確的觀點(diǎn)，修正完善生活經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而上升為理論高度的一種有效手段，我們將其稱(chēng)為“反證歸納式”物理探究教學(xué).

4 “反證歸納式”物理探究教學(xué)

（1）“反證歸納式”物理探究教學(xué)的含義

“反證歸納式”物理教學(xué)，是以學(xué)生活動(dòng)為中心，利用學(xué)生現(xiàn)有的生活經(jīng)驗(yàn)，以原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，運(yùn)用幾何中常用的反證法為手段，激起學(xué)生認(rèn)知上的矛盾沖突，用實(shí)驗(yàn)反證并歸納得到更加完善結(jié)論的教學(xué)方法［1］.這是一種思維方式的辯證利用，能讓學(xué)生從表象的背面及時(shí)認(rèn)知事物的本來(lái)特征.在上述“光的直線傳播”這一教學(xué)設(shè)計(jì)中，筆者設(shè)計(jì)以學(xué)生固有的生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用實(shí)驗(yàn)的方式證明了光在有些情況下不是沿直線傳播的，從而讓學(xué)生知道了光沿直線傳播也必須要有必要的條件才行.

（2）“反證歸納式”教學(xué)的主要流程

以“光的直線傳播為例”，“反證歸納式”探究教學(xué)基本程序如下.

1）設(shè)置情境，引發(fā)思考.在教學(xué)中可以以學(xué)生生活中常見(jiàn)的實(shí)例為切入點(diǎn)，比如追影子游戲、皮影戲、手影等等，設(shè)置有生活情調(diào)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的興趣和思考.

2）提出問(wèn)題.根據(jù)現(xiàn)象提出與學(xué)生“元認(rèn)知”有矛盾的問(wèn)題，激發(fā)出新的思考.

3）猜想與假設(shè).對(duì)問(wèn)題從多個(gè)角度進(jìn)行試探性的假說(shuō)，盡可能從問(wèn)題的各個(gè)方面闡述.

4）反證.這是最為關(guān)鍵的一個(gè)步驟，是實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否能正確完整給出的一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，力圖通過(guò)日常生活和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)每一個(gè)猜想進(jìn)行反證.反證可以由提出的若干種假設(shè)得到一些推論，再通過(guò)尋找推論與實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的矛盾之處.如果被證明該猜想的推論與實(shí)驗(yàn)不符合，就被“證偽”，可以推倒該假想，提出新的假說(shuō).比如在“能量守恒定律”教學(xué)中，學(xué)生往往都能構(gòu)想出“永動(dòng)機(jī)”這樣的模型，但事實(shí)證明這是并不存在的，從而淘汰“永動(dòng)機(jī)”的假說(shuō)，提出新的理論.有時(shí)推論會(huì)部分符合，在“反證”的過(guò)程中可以不斷通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)補(bǔ)充條件，使其成立.正如剛才“光的直線傳播”結(jié)論的得出，完全是不斷修正補(bǔ)充的結(jié)果.當(dāng)然有時(shí)會(huì)出現(xiàn)猜想的“背面”也就是“反證”的推論完全能夠被證實(shí)，這個(gè)“反證”的結(jié)果本身也就能成為理論.

（3）“反證歸納式”探究教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

1）學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”是基礎(chǔ).在維果茨基的認(rèn)知發(fā)展理論中，可能發(fā)展區(qū)是介于兒童自己實(shí)力所能達(dá)到的水平（如學(xué)業(yè)成就），與經(jīng)別人給予協(xié)助后所可能達(dá)到的水平，兩種水平之間有一段差距，即為該兒童的可能發(fā)展區(qū)［2］.豐富的課外知識(shí)，多方位的信息儲(chǔ)備能及時(shí)提供給自己所用，及時(shí)構(gòu)成新的知識(shí)體系，從而利于學(xué)生在此基礎(chǔ)上“反證歸納”踏上新的臺(tái)階.試想在本課中，如果學(xué)生對(duì)于“光是沿直線傳播”的規(guī)律沒(méi)有一個(gè)基本認(rèn)識(shí)，如何才能突破這個(gè)“瓶頸”，讓學(xué)生從這個(gè)規(guī)律的背面證明補(bǔ)充呢？

2）提高學(xué)生抽象邏輯思維能力的發(fā)展.思維的深刻性、思維活動(dòng)的抽象程度和邏輯水平，以及思維活動(dòng)的廣度、深度和難度是一切思維品質(zhì)的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)“反證歸納式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵因素.在物理教學(xué)中，需要從開(kāi)始就加以培養(yǎng).而類(lèi)比推理、模型、控制變量法、反證歸納法、轉(zhuǎn)換法等方法的教學(xué)都有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯抽象思維能力，讓學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)體系.例如在“電阻”概念的形成教學(xué)時(shí)，我們用對(duì)比實(shí)驗(yàn)把鉛筆芯換成銅線接入電路ab間，如圖1所示，讓學(xué)生通過(guò)觀察燈泡的亮度和電流表的示數(shù)歸納得出，“在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中電流的大小還與導(dǎo)體自身有關(guān)”，進(jìn)而從反面分析得出導(dǎo)體在容易導(dǎo)電的同時(shí)對(duì)電流還有阻礙作用，且阻礙作用大小不同.

圖1

3）教師適時(shí)適度的引導(dǎo)能激發(fā)學(xué)生的理解力和創(chuàng)造力.適時(shí)的引導(dǎo)是要教師把握住合適時(shí)機(jī)，不突兀，不強(qiáng)迫學(xué)生接受；適度是指教師指點(diǎn)出關(guān)鍵點(diǎn)，如切入某個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)指出一些與眾不同的現(xiàn)象或者結(jié)論，提醒學(xué)生關(guān)注最為重要的本質(zhì).

4）擴(kuò)大了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用范圍和類(lèi)型，將規(guī)律的建立與完善融為一體.在以往的規(guī)律性探究實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中，往往只是局限于概念或者規(guī)律的一般性驗(yàn)證，或者只是應(yīng)過(guò)場(chǎng)式的規(guī)律探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué).而在“反證歸納式”課堂設(shè)計(jì)中，學(xué)生主動(dòng)探究的“主動(dòng)性”和物理“思維性”已經(jīng)充分發(fā)揮，不僅有發(fā)現(xiàn)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)性研究，還有生成性的理論思辨性活動(dòng)，更主要的是將數(shù)學(xué)的“反證”和物理的“歸納”法使用得淋漓盡致.創(chuàng)設(shè)的探究情境更符合真實(shí)的“認(rèn)知”活動(dòng)，“仿真度”更高.如此設(shè)計(jì)，更能挖掘思維的深刻性、獨(dú)創(chuàng)性和批判性，讓思維活動(dòng)更具有“獨(dú)創(chuàng)性”的創(chuàng)新特點(diǎn).

以上的教學(xué)隨筆給我們一個(gè)啟示：學(xué)科教學(xué)并不是獨(dú)立的，行走在教學(xué)一線的教師可以通過(guò)更多的課堂細(xì)節(jié)發(fā)掘出更具“兼容性”的教學(xué)方法，從而不斷提高科學(xué)教學(xué)的理論素養(yǎng)，讓我們的課堂探究教學(xué)更加精彩！

1 孫玉清.反證法.上海：上海教育出版社，1986.12

2 張春興.教育心理學(xué).杭州：浙江教育出版社，2000.116