孫麗琴

眾所周知，探究性學(xué)習(xí)能力的提升是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵，而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不只是教學(xué)的手段，也是教育的目標(biāo)，是新課程標(biāo)準(zhǔn)的核心要求.初中生天性好自主，好探究，好分享.下面展示《動(dòng)能 勢(shì)能 機(jī)械能》一課分享式探究教學(xué)主要板塊的教學(xué)策略，供專家斧正.

一、建立概念——“生”趣

導(dǎo)入“能量”的概念時(shí)以“你的能量超乎你想象”的廣告視頻為背景進(jìn)行設(shè)問，以激發(fā)學(xué)生的興趣.

問題1：我們學(xué)過哪幾種形式的能量？

生搶答并次第補(bǔ)充：動(dòng)能、聲能、光能、機(jī)械能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能……

師點(diǎn)題并追問：今天我們所探究的動(dòng)能、勢(shì)能的本質(zhì)屬性是什么？剛才的視頻給你留下最深刻印象的是哪些場(chǎng)景，它們涉及的分別是哪種形式的機(jī)械能？你是怎樣判斷的？

生搶答并次第補(bǔ)充：動(dòng)能（運(yùn)動(dòng)）、重力勢(shì)能（被舉高）、彈性勢(shì)能（發(fā)生彈性形變）……

初步建構(gòu)機(jī)械能的概念時(shí)，可以先讓學(xué)生舉例，然后教師再播放三種形式機(jī)械能的短視頻，以營造基于興趣的分享探究式的教學(xué)氛圍，保持學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣.

問題2：三個(gè)視頻中的這些物體，分別具有什么形式的機(jī)械能？是什么現(xiàn)象讓你感受到這些物體具有能量的？

師板書導(dǎo)課： 物體 具有能量形式 現(xiàn)象

運(yùn)動(dòng)的水 動(dòng)能 能沖走汽車

拉彎的弓弦 勢(shì)能 能將箭射出

被舉高的重錘 彈性勢(shì)能 能將樁打入地下

追問：你能把這些現(xiàn)象的共同點(diǎn)和一個(gè)物理量聯(lián)系起來嗎？你能給能量下一個(gè)定義嗎？

生獨(dú)立思考并分享：

? ? ?

2.只要有做功本領(lǐng)的物體，都是有能量的物體.

師引導(dǎo)并板書：能量能做功

深入探究機(jī)械能的概念時(shí)，學(xué)生要先根據(jù)自己的興趣，自主設(shè)計(jì)并親自實(shí)驗(yàn)，以揭示所關(guān)注能量的本質(zhì)屬性，然后同伴互助探究，最后得出結(jié)論后再集體分享小組探究經(jīng)驗(yàn).

問題3：你最有興趣探究哪種機(jī)械能？你能拿自帶的器材或者任意挑選實(shí)驗(yàn)盒中的器材，來證明某一物體具有動(dòng)能或勢(shì)能嗎？（根據(jù)興趣分組，要求以小組為單位設(shè)計(jì)好探究方案，完成科學(xué)探究，并分配成果展示角色;學(xué)生備選器材：兩罐大小不同圓柱體飲料，木塊，橡皮筋，壓縮彈簧、裝有細(xì)沙的木盒，小木桌、等長(zhǎng)細(xì)線兩根，斜面，帶刻度長(zhǎng)木板等）

課堂觀察：

生1：手推飲料罐撞擊木塊并使木塊移動(dòng)距離或壓縮一根彈簧（顯示飲料罐有動(dòng)能）.

生2：從斜面上滾至水平面的飲料罐撞擊木塊并使木塊移動(dòng)距離（顯示飲料罐有動(dòng)能）.

生3：被壓縮彈簧彈開的飲料罐撞擊木塊并使木塊移動(dòng)距離（顯示飲料罐有動(dòng)能）.

生4：壓縮的彈簧能彈開飲料罐或木塊（顯示壓縮的彈簧有彈性勢(shì)能）.

生5：拉長(zhǎng)的橡皮筋彈開木塊（顯示拉長(zhǎng)的皮筋有彈性勢(shì)能）.

……

問題4：大家所設(shè)計(jì)的顯示動(dòng)能的方法中哪種能較科學(xué)地比較動(dòng)能大?。烤唧w怎樣比較？

生1：通過觀察小木塊被推動(dòng)的距離比較出動(dòng)能大小.

生2：應(yīng)該將木塊與飲料罐平行放置，讓飲料罐的運(yùn)動(dòng)方向保持穩(wěn)定.

生3：應(yīng)該讓飲料罐從同樣的斜面的同一位置從靜止開始運(yùn)動(dòng)，以保證飲料罐撞擊木塊時(shí)的速度相同.

生4：每次實(shí)驗(yàn)，木塊都放在同一位置，且保持木塊運(yùn)動(dòng)方向穩(wěn)定.

蘇科版動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的概念是八年級(jí)給出的，功的定義是第11章學(xué)過的，而“能量”是個(gè)新概念，問題1用沖擊視覺的方式喚醒學(xué)生對(duì)動(dòng)、勢(shì)能概念的記憶，激發(fā)學(xué)生興趣;問題2聚焦學(xué)生的舉例和三個(gè)針對(duì)性強(qiáng)且生活氣息濃郁的問題情景進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生利用原有知識(shí)進(jìn)行比較、分析，使機(jī)械能的關(guān)鍵特征“具有何種形式的能”、“能否對(duì)另一物體做功”逐漸明朗化，這些都是機(jī)械能、能量等概念內(nèi)涵的完整建構(gòu)以及概念定義的抽象歸納所不可或缺的“基于興趣的分享式探究過程”;問題3通過自備或自選器材設(shè)計(jì)獲得和顯示機(jī)械能的小實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行交流、分享使學(xué)生在不同思維的評(píng)判和反思中看到一個(gè)概念或一種研究方法的多個(gè)層面，從而使學(xué)生對(duì)機(jī)械能知識(shí)的理解和應(yīng)用更為深入與全面，同時(shí)也為進(jìn)一步探究機(jī)械能大小的影響因素奠定了方法基礎(chǔ).問題3的深入探究、問題4的主動(dòng)探究都是基于學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)而進(jìn)行的分享式探究活動(dòng)，它們都在不斷捕捉住學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”的基礎(chǔ)上踐行了“教育的本質(zhì)是解放”這一教育理念.

二、探究規(guī)律——“長(zhǎng)”趣

探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，利用數(shù)字化技術(shù)（播放撞車視頻、限速標(biāo)志）進(jìn)一步保持和升華學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

問題5：汽車為什么會(huì)這么大的動(dòng)能？

生直覺思維：速度太快.

教師投影下面兩塊限速標(biāo)志牌（如圖1所示）后設(shè)問，以促進(jìn)學(xué)生抽象思維的產(chǎn)生.

? ? ?圖1中，哪一塊標(biāo)志牌更合理？為什么？

問題6：你能自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系嗎？你能與小組同學(xué)充分討論和交流，一起設(shè)計(jì)出具體的研究方案嗎？

教師投影關(guān)鍵性微問題：

①如何控制質(zhì)量一定，改變速度？

②如何改變質(zhì)量，保持速度一定？

③如何比較動(dòng)能的大?。?/p>

課堂觀察：

學(xué)生在問題3和問題4的基礎(chǔ)上學(xué)生發(fā)現(xiàn)，用手推木塊，速度不穩(wěn)定;用單擺不容易對(duì)準(zhǔn)木塊;用彈簧操作不方便.可以利用斜面獲得穩(wěn)定的速度，且容易改變速度大小.

學(xué)習(xí)支持：

教師用演示實(shí)驗(yàn)來釋疑：雙軌上不同小球同一高度由靜止同時(shí)釋放到達(dá)水平面速度相同;而將兩根相同的彈簧壓縮至同一位置，彈出不同質(zhì)量的物體速度并不相等.

學(xué)生再次完成科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，小組可上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論.

在探究“重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)”的問題時(shí)，教師要用積極語氣和堅(jiān)定的目光啟發(fā)學(xué)生：接下來，“基于興趣的分享式探究活動(dòng)”的大幕要拉開了！

問題7：彈性勢(shì)能大小與什么因素有關(guān)？重力勢(shì)能大小與什么因素有關(guān)？

問題8：你對(duì)哪個(gè)問題的探究更感興趣呢？你能自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“科學(xué)探究”嗎？

課堂觀察：

同一組器材，會(huì)有不同的組合和用法，許多學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)興趣濃厚，學(xué)習(xí)小組的討論也格外熱烈，大家邊想邊做，分工合作，爭(zhēng)先恐后;有的小組積極上講臺(tái)展示探究方法、過程和結(jié)論;其他組學(xué)生在這一小組展示過后對(duì)此小組進(jìn)行補(bǔ)充、建議和表揚(yáng).這些探究活動(dòng)讓學(xué)生在心理上處于興奮的學(xué)習(xí)狀態(tài)，充滿求知的愉悅感，極大地激發(fā)了學(xué)生的主體意識(shí)，分享意識(shí)，合作意識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)從“會(huì)學(xué)”到“樂學(xué)”升華.

學(xué)習(xí)支持：

教師利用現(xiàn)場(chǎng)拍攝微視頻投屏，強(qiáng)調(diào)“控制變量法”和“轉(zhuǎn)換法”的正確運(yùn)用.

在上述系列性探究活動(dòng)中，教師以學(xué)生的團(tuán)隊(duì)、主動(dòng)、參與、實(shí)踐為基本要素，反復(fù)推進(jìn)小組討論，做中學(xué)，教別人等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，符合“學(xué)習(xí)金字塔理論”所倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方法.

三、拓展應(yīng)用——“志”趣

在“動(dòng)能的應(yīng)用”環(huán)節(jié)，小組討論設(shè)計(jì)并畫出醒目的“交通限速標(biāo)志牌”草圖，在學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和保持的基礎(chǔ)上，升華出物理知識(shí)應(yīng)用的“志”趣.

問題9：如果請(qǐng)你在高速公路上設(shè)置一塊交通警示牌，根據(jù)今天所學(xué)知識(shí)你會(huì)如何設(shè)計(jì)？（分享形式：每個(gè)小組組長(zhǎng)上講臺(tái)展示）

問題10：你知道發(fā)條小玩具和鋼卷尺的工作原理嗎？

（學(xué)生觀察發(fā)條小玩具結(jié)構(gòu)和工作過程，觀看教師播放的鋼卷尺工作視頻，學(xué)生獨(dú)立思考后小組交流，全班分享）

追問：經(jīng)歷本堂課的學(xué)習(xí)，特別是對(duì)問題10的研究，你有哪些新的想法呢？

結(jié)語：想來同學(xué)們會(huì)有許多新發(fā)現(xiàn)，下課后可以繼續(xù)探索，因?yàn)槟銈兊哪芰康拇_超乎你們想象，相信也將超乎我的想象！

生活即數(shù)理，若能理論聯(lián)系實(shí)際，則可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解釋物理現(xiàn)象的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自我效能感.興趣是最好的老師，科學(xué)探究是物理學(xué)科素養(yǎng)的綜合體現(xiàn)，在此過程中，教師要讓學(xué)生體驗(yàn)到物理的思維之嚴(yán)、之實(shí)、之活、之妙、之美——沒有這些，怎么能真正產(chǎn)生興趣呢？

基金項(xiàng)目：江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度重點(diǎn)資助課題“區(qū)域推進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性策略的研究”（課題編號(hào)：2016-ZX0111-00713）