袁 靜
(江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)東沙湖學校 215021)
物理是一門培養(yǎng)和發(fā)展人的思維的重要學科,而實驗本身就是培養(yǎng)學生發(fā)散思維和創(chuàng)新思維的有效途徑,由于物理課程的實踐性很強,我們倡導把實驗作為核心的課堂載體,成為體現(xiàn)學生探究行為和提升學生科學思維的重要途徑,基于實驗導學下以學生思維發(fā)展為本的物理課堂必將成為一種必然的教學模式趨勢.
實驗導學并不是傳統(tǒng)的“實驗導學案”,也不是單獨的某一個實驗探究或實驗情境,而指的是構建“實驗導學型”的課堂教學模式,摒棄傳統(tǒng)的”填鴨式”、“學案式”、“預習式”的教學模式,而是通過本節(jié)課的某“一條主線”,老師創(chuàng)設多個相關聯(lián)的、事先結果未知的實驗探究或偉大科學家的歷史實驗重現(xiàn),來引導整個課堂.
以學生為中心,老師做出有思維導向的教學設計,設置一系列具有內在聯(lián)系的思考題形成探究鏈,利用學生原有的思維定式(或所謂的“已有經驗”)和現(xiàn)有實驗制造認知沖突,讓學生在實驗中自我獲取知識、突破難點,培養(yǎng)學生合作探究精神,進而提高綜合探究能力和學科素質,讓實驗教學回歸科學的本源,更能進一步激活并拓展學生的學習與思維空間.
將實驗導學與思維發(fā)展課堂相結合,兩者相輔相成,將知識目標化、目標問題化、問題思維化、思維層次化,讓學生在動手中學會動腦、在動腦中產生思維、在思維中得到拓展,在拓展中得以成長.
下面以《歐姆定律》的教學為例,淺談實驗導學在教學過程中的開展,以及思維發(fā)展的落實,希望以此來拋磚引玉,共同探討.
圖1
《歐姆定律》這節(jié)課以創(chuàng)新自制的“能調節(jié)亮度的臺燈”(如圖1)演示實驗引入,通過改變電源電壓或電路中電阻,來改變燈泡的亮度,在學生觀察完燈的亮度變化現(xiàn)象之后,通過提問“燈泡亮度為什么會變”,引發(fā)學生思考“該電路中的電流與哪些因素有關”,學生不難答出與電壓、電阻有關,進一步追問:“電流I與電壓U、電阻R具體有什么關系呢?”學生很容易由直觀的實驗現(xiàn)象答出電流隨電壓的增大而增大,但是電流隨電阻的變化關系,對于學生來講稍有困難,此時老師適時提醒電阻與電流的關系,以及電阻的定義“電阻指的是對電流的阻礙作用”等引導學生思考,從而答出電流隨電阻的減小而增大.至于猜想是否正確,需要實驗來進一步驗證,自然引入主題.
在這個過程中,猜想十分重要,猜想從某種程度上凸顯了學生原有的思維,來源于生活經驗或以往的知識,雖然猜想可能會與事實有所差距,但為其獲得新知識增加了強烈的求知欲,對下一步的實驗起了推動作用.通過猜想不僅有助于幫助學生回顧以往的知識或生活經驗,更有助于激發(fā)他們的思維,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識.
啟發(fā)學生思考如何研究兩個物理量對目標的影響,學生根據(jù)以往的經驗,不難想到控制變量法,進而設計電路,但是大部分學生只能設計出如圖2甲所示的電路圖,需要老師進一步提醒實驗結論要具有普遍性,來扭轉學生原有的思維定勢,從而得出更為科學的電路圖乙,進而也凸顯了滑動變阻器在“電流與電壓的關系”與“電流與電阻的關系”兩個實驗中的作用以及區(qū)別,順其自然地突破了難點.
圖2
進行分組實驗收集實驗數(shù)據(jù),培養(yǎng)學生分析數(shù)據(jù),歸納實驗結論的能力.但是通過實驗數(shù)據(jù)如何得出電流I與電壓U、電阻R的定量關系,這對于以往總是探究定性關系的學生來講,無疑是一個極具挑戰(zhàn)性的任務,這時可以引導學生借助圖像等數(shù)學思維得出結論,同時由于前面在設計電路時就已經做好了鋪墊,所以學生不會再犯“一次實驗結束后就認為自己找到了規(guī)律”的思維誤區(qū).
初中物理教學要重視實驗探究,教師不必先告訴學生正確的器材和方法,可以放開手讓學生大膽的去設計,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和探究能力,而在這個過程中,教師可以設置有思維梯度的問題來引導學生,以問題鏈的方式設計恰當?shù)膶W習進階,使學生從散亂的思維或原有的局限思維定勢中扭轉過來,培養(yǎng)學生從不同角度深入細致的觀察能力,進一步的拓展學生科學思維.
把本節(jié)課剛開始時的引入實驗,揭開之前打包成一個整體的神秘面紗,加入一個電流表再次重現(xiàn),首尾呼應,幫助學生利用所學的歐姆定律對之前的實驗現(xiàn)象進行解釋,歐姆定律中的“通過”的電流I,“兩端”的電壓U及“導體”的電阻R,三個量是對同一時間而言,是對同一個導體或同一段電路而言,三者通過加下標的方式一一對應.使學生理解歐姆定律的“同體性”和“同時性”,進一步拓展提升學生思維,培養(yǎng)學生分析問題的能力和應用物理知識解決實際問題的能力.
對教學而言,無論教學思想如何更新,教學內容如何變化,教學方式如何改進,其最終目的都必須指向教學的有效化,初中物理探究教學的本質特征是以提升學生的實踐探究能力為重點,創(chuàng)設問題情境為切入點,以實驗為基礎,依托科學探究,以培養(yǎng)學生思維能力為核心,發(fā)展學生的科學思維,形成物理觀念,所以就學習設計而言,“基于實驗導學下以學生思維發(fā)展為本的物理課堂教學” 模式依然是核心的學習行為,可以稱得上是物理教學的“永恒主題”.