浅谈中学物理课堂探究教学

浅谈中学物理课堂探究教学

湛江市师范学院附属中学　杨昌彪

在一次教学调研活动中,我听了一位教师的公开课,并且课后与上课教师进行了交流。这节课是“阿基米德原理”的新课教学,下面是课堂教学的主要环节。

1.新课引入

教师通过图片、视频,展示轮船在水中航行、木头漂浮水面等有关浮力的内容,然后演示两个小实验,引入浮力的概念。

2.新课教学(摘要)

教师提问:浸在液体中的物体受到浮力,浮力的大小与什么因素有关？请同学们猜一猜。

学生猜想:可能与物体的材料、形状、质量、体积有关,还可能与物体浸在液体中的体积、深度以及液体的密度有关。

教师归纳学生猜想的情况,然后让学生分组讨论如何验证自己的猜想。5分钟后,各小组汇报实验的设计方案以及实验仪器的选择,教师适当给予指导,然后学生分组进行实验。分组实验进行14分钟,各小组汇报实验验证情况。

有一个小组通过将纸片揉成纸团、折成小纸船放在水面,根据受力平衡知道纸受到的浮力相等,排除了物体受到的浮力与物体的形状有关。

有一个小组通过弹簧测力计挂着小铁块放在水中不同的深度,弹簧测力计的读数不变,可知物体受到的浮力与浸在液体中的深度无关。

有一个小组把一小木块放在水面,然后在木块上面放一小铁块,发现木块上面放小铁块后木块下沉一些,根据受力平衡判断出排开的水越多,浮力越大。

……

教师把各小组的实验情况进行归纳,然后通过教师的演示实验和讲解,引导学生得出:物体受到液体的浮力大小与排开液体的重力相等。

这是一节成功的探究教学课,在课后交流中得到听课领导、教师的良好评价。

这节课引起了我对物理课堂探究教学的思考:

一、要正确理解教师主导与学生主体的师生关系

对于这节的内容,很多教师都教过,在学习阿基米德原理之前,学生已经知道浸在液体中的物体会受到液体的浮力,那么,浮力的大小与哪些因素有关呢？传统的课堂教学一般是教师通过演示实验向学生讲解阿基米德原理,先用弹簧测力计称出物体在空气中的重量,再把物体放进装满液体的容器中读出弹簧测力计的读数,根据物体受力平衡可算出浮力的大小,然后称出从容器中排出的液体的重量,此重量与物体受到的浮力大小进行比较,便可知它们相等,从而得到阿基米德原理。传统的课堂教学在教师的讲解和指引下,学生沿着教师的思路被动听讲,没有积极地思考、主动地探究。

而课堂探究教学则着眼点在于学生的参与以及过程的体验,教师引导学生亲历探究过程,给学生的自主探究活动提供足够的空间。教师的指导不应介入过多、包办替代,也不能放任自由,要注意把握好教师介入的程度和指导的时机。教师指导的重点在哪里、如何引导、何时介入、介入多少、哪些指导是必要的、何时向学生推荐有关资料等方面,都需要在教学设计时重点考虑。在这节课中,授课教师指导的重点、介入的时机、介入的程度都把握得不错。

二、实验是物理课堂进行探究教学的重要手段

从这个课例中我们可以看到,科学探究的主要要素和过程可表示为:

传统的实验教学模式单一,学生只要按教科书上的说明“照方抓药”、机械操作,或跟着老师一步步的讲解,就能成功地测到数据,完成实验,学生几乎完全处于被动地位,而且由于教学课时的限制,使每个学生只能在特定的地点、在规定的时间内进行实验操作,对一个实验一般只能操作一次,因而不能从失败的实验中总结经验,寻找成功之路。这样的实验教学方式,忽视了实验设计思想的展示,在一定程度上限制了学生的主动性与积极性,难以激发学生的好奇心和独立思考的兴趣。而在课堂进行探究式实验,常常能使学生得到从理论到实验,再从实验到理论的思维训练,这对学生的物理创造性思维能力的培养有着十分有益的作用。苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来自他们的手指头。”在实验教学中尽量让学生自己动手实验,使他们在动手中观察思考、讨论分析、推理、判断,自己去发现问题、解决问题和得出结论,使做实验的过程成为学生形成和发现新知识的过程。

三、探究教学不只限于实验的探究,理论上的探究一样重要

有些教师对探究教学的理解有偏颇,以为要进行探究教学,就一定有实验,没有实验的教学不是探究教学,这是对探究教学不全面、不正确的理解。很多概念的教学没有进行实验,但教学中学生一样可以在教师的指导下,经历物理概念的形成思维轨迹。

下面先以“位移”的概念教学为例进行说明。

教师提问:运动质点的位置不断在变化,要想描绘和掌握质点的运动规律,就必须考虑质点位置的变化,物理学上用一个新的物理量——位移来表示质点位置变化的情况。怎样才能把质点位置变化的情况表示出来呢？

学生思考讨论,发表见解:质点位置的变化包括方向和距离的大小两方面,可用从初位置指向末位置的有向线段表示质点位置的变化,如图①所示。

图①

教师进一步提问:还有其他方法吗？可否用下面的方法(以A、B距离为直径的带方向的半圆,如图②所示)表示质点位置的变化？

图②

教师再问:用哪一种方法表示质点的位置变化比较好？为什么？

教师引导启发,学生思考后回答:用这两种方法来表示质点位置的变化都是可以的,用从初位置指向末位置的有向线段表示质点位置的变化比较好,因为这种方法简洁明了。

再以“速度”的概念教学为例:

教师可以先指出质点运动存在的现象:位置变化有快慢之分。

教师再接着提出:怎样表示质点位置变化的快慢？

学生思考讨论,发表见解:有些学生认为可用相同时间内的位移表示质点位置变化的快慢；也有些学生认为可用相同位移内的时间表示质点位置变化的快慢。

教师再提问:用什么方法表示质点的位置变化快慢比较好？为什么？

教师引导,学生讨论思考得出:用单位时间内的位移表示位置变化的快慢最简单。

在以上两个教学案例中,教师采用了引导式和探究式设问,在教师设置问题的启发下,学生的思维经历了对“位移”和“速度”概念的引入、意义和定义进行思考、判断、分析的过程。这种思维上的探究过程,能使学生对“位移”和“速度”概念有清晰、准确的理解。如果教师只是针对“位移”和“速度”的概念直接提问,如什么叫做位移或速度、怎样求位移或速度等,没有结合学生的实际创设问题情境,没有经过引导和分析、探究过程,让学生死记硬背,那么学生就会缺乏足够的知识准备和能力素质,对概念和规律的理解只是机械记忆,难以得到深刻的理解。