摘要:本文以《電阻》教學為例,指出體驗教學在初中物理課堂教學中所存在的缺位與越位現象,并試圖評析體驗教學的現狀,以求課堂更有品位,提高課堂效率與質量。
關鍵詞:體驗教學;不缺位;不越位;要到位;構建
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)1(S)-0022-3
杜威是“體驗教學”的倡導者。“體驗教學”是指在教學過程中要從學生的經驗和體驗出發,密切知識與生活之間的聯系,引導學生不斷深入地觀察和體驗身邊的物理現象,并最終用所學知識解釋物理現象,或從現象中總結出物理規律。庫博(1984)建立了體驗教學循環模型,如圖1所示。該模型包含四個元素,即:具體的體驗,觀察與反思,形成抽象的概念和普遍的原理,在新情境中檢驗概念的意義。從圖中我們不難發現,體驗教學以人的生命發展為依歸,尊重生命、關懷生命,拓展生命、提升生命,蘊含著高度的生命價值與意義。它所關心的不僅是人可以經由教學而獲得多少知識、認識多少事物,還在于人的生命意義可以經由教學而獲得彰顯和擴展。
筆者有幸聆聽、觀摩了幾位老師所設計的《電阻》(蘇科版物理九年級上冊十四章第一節,P82~P86,2009年6月第6次印刷)教學。聽課之后感覺收獲頗大,同時對體驗教學的缺失感到一些遺憾。下面筆者選取幾位老師的教學片段作為案例,談一談體驗教學在課堂中的現狀,以求今后在實施體驗教學的過程中做到“不缺位”、“不越位”、“要到位”,并最終使物理課堂更“有品位”。
1 課題引入
教師甲:今天陽光明媚。為了使大家看清實物展臺的屏幕,我將展臺燈泡調得亮度較高。同學們在平時看演出時,也會接觸到調光燈,要調控燈的亮度,就要調控通過燈泡的電流。怎樣才能改變電路中電流的大小呢?我們來嘗試改變電路中電流的大小。
教師乙:(出示線路板:由電源、開關、燈泡、電流表組成一個串聯電路)同學們,這是一個簡單的實物電路,哪位同學可以想出較多的辦法改變燈泡的亮度?請到講臺上來動手嘗試。
點評 教師甲試圖創設一種情景引入,使學生對本節要學內容有個初步的認識。但是考慮到多數學生對實物展臺的亮度、舞臺調光燈亮度調節只是有所聞,實際上是缺乏感性認知的,并沒有切身的體驗過程,只能憑想象來認識。創設的情景沒有產生預定的效果,存在一定的“缺位”現象。而教師乙則從學生已經熟知的簡單電路入手,引導學生動手嘗試,由于有切身的體驗,效果較好。課堂中,學生想出了增減電池的個數(改變電壓);串聯一個燈泡、串聯其它用電器(改變接入電路的導體)等方法。甚至有一位同學將隨身攜帶的削筆刀接入電路,電路中電流變化了,將刀片打開再接入電路中,電流又變化了!授課老師抓住這一課堂上出現的寶貴“資源”,充分運用并引導學生猜想影響導體電阻大小的因素,屬于神來之筆。教師乙的課堂中,學生親自參與知識的建構,親歷過程并在過程中體驗知識和情感,課堂氣氛活躍,且課堂效率高。
2 探究實驗的設計
本課時在探究實驗的編排上的的特點:十分重視探究方法教育,重視科學探究的過程。教學內容的編排是根據提出的問題,設計實驗方案,通過實驗和對實驗現象分析、處理得到相應的結論。
教師乙:同一電路中接入不同導體時,電路中的電流是不同的。同學們有沒有考慮過影響導體電阻大小的因素呢?(略停)請同學們提出自己的猜想。
學生A:材料。猜想依據:剛才實驗中接入不同材料的導體時,電流不同。
學生B:長度。猜想依據:將小刀的刀片打開與合上時長度不同,分別接入同一電路中,電流不同。
學生C:(迫不及待)橫截面積。猜想依據:小刀的刀片打開與合上時橫截面積也不相同。
學生D:溫度。課本P84(蘇科版九年級上冊2009年6月版)介紹了同一燈泡在未接入電路時與正常工作時的電阻不同,正常工作時的溫度是高于未接入電路時的溫度的。
請同學們繼續思考以下問題:①你準備用什么樣的科學研究方法來展開你的探究活動?②實驗中怎樣比較電阻大還是小?③為了實現你的目標,你需要哪些實驗器材?④實驗中應觀察什么,記錄什么?
下面請每個小組選派兩位同學自選實驗器材驗證其中的影響因素。要求:說出實驗方案并動手操作,根據你的實驗可以得出什么結論?
教師丙:為了研究影響導體電阻大小的因素,我們可以采用類比的方法先來進行如下猜想。
我們已經知道電荷的多少叫電量。電流強度等于每秒鐘通過導體橫截面的電量。結合人在大街上行走的情況,同學們猜想:影響導體電阻的因素有哪些?
點評 在知識建構的過程中,學生不是一張白紙,他們不是空著腦袋走進課堂的,他們已經具備了一些經驗,教師在學生的“最近發展區”設疑、施教,才能保證“教學總是走在發展的前面。”教師乙尊重并充分利用學生的已有經驗,由學生自己提出猜想并給出猜想的依據。教師丙則明顯存在“越位”現象,將學生認為是一張白紙,課堂缺乏挑戰性,學生完全處于教師的“掌控”之中,“亦步亦趨”地謹慎前行。在這種缺乏挑戰的課堂中,學生的創新發散能力都被慢慢地磨滅了。
另外,我們再從教學的嚴謹性角度來看:教師丙將導體的電阻跟長度、橫截面積的關系用人在街上行走作比喻,街道越長、街面越窄,行人受到阻礙的機會越大。同理,導體越長、越細,自由電荷定向移動受到碰撞的機會就會越多,電阻也就越大。似乎是有道理的,但是實際上我們再深入想一想:本節課后的“讀一讀”中介紹了超導體,學生問超導怎樣打比方,我們又該如何解釋呢?因而采用類比的方式,還需要更加精細的雕琢,才能保證不出科學性錯誤,不引起學生的誤解,甚至于影響進一步的學習。
3 器材的選擇
課程標準對本節關于實驗探究方面的要求是:(1)在探究影響一個物理量的相關因素時,能用控制變量法進行實驗方案設計;(2)能根據實驗思想設計需要的實驗方案,從實驗結果定性得出導體電阻與其長度、粗細和組成材料之間的關系。針對本節的探究器材,課本提供的實驗器材為A、B、C、D四根金屬絲,其中A、B、C都是鎳鉻合金絲,D是錳銅絲;A、C、D的長度相等,B的長度是A的兩倍;A、B、D的橫截面積相等,C的橫截面積是A的兩倍。針對本節教學的內容,結合學生的實際情況,我們來看兩位老師的器材選取。
教師丁:課前找遍了學校實驗室的所有角落也沒有找到與課本圖相同的器材,只好托同學幫忙從外校借來一個相似的其它型號的演示器。導線規格如下:導線A的橫截面積和長度與導線B相等;導線C的橫截面積是B的兩倍;導線C的長度是導線D的兩倍,它們的橫截面積相等。我們再來看課堂師生互動情況。
師:要用控制變量法研究導體電阻與材料的關系,應該如何選取器材?
生A:選用A、B兩根電阻線。
師:要研究電阻與長度的關系呢?
生B:選用C、D兩根電阻線。
師:要研究電阻與橫截面積的關系呢?
生C:選用B、C兩根電阻線。
我們再來看教師戊所選的器材和課堂教學情況。
教師戊:直接選用本校實驗室所配備的J2359型電阻定律演示器,其材料具體規格如圖表所示。
探究過程中,課堂上出現了一段精彩的對話(教師已經申明與溫度的關系,暫不考慮進去):
師:要研究電阻大小與長度間的關系,應該如何控制變量?
生:控制導體的材料、橫截面積相同而長度不同。
師:現在我們所看到的四根電阻絲都是長度相等的,怎么辦呢?
生A:第一次將一根鎳鉻合金絲接入電路中,第二次將兩根鎳鉻合金絲連接起來。學生上臺演示如圖2所示,將B、C兩端用導線連接起來,然后將A、D兩個接線柱接入電路中就將長度擴大為原來的兩倍了。
生B:將B、D兩個接線柱連接起來,然后將A、C兩端接入電路中比剛才的接法更好。因為這樣用較短的導線就可以完成電路的連接。
生C:我認為這些都沒必要,只用一根導線就完成了。第一次將整根電阻絲接入電路中,第二次將其中一個接線柱接在導線的中間部分就行了,還可以換接其它位置,可以多次實驗,避免實驗出現偶然現象。
……
師:四根電阻線的橫截面積都是相等的,又該怎么改變電阻絲的橫截面積呢?
生D:將AB和CD兩根鎳鉻合金絲擰在一起就行了。
生E:兩根導線是固定在板上的,不能卸下來,所以不能擰在一起。將AC、BD分別用導線連接起來,然后將A、B接入電路中就行了。
……
點評 實驗探究的設計應具備以下幾個原則:可靠性原則、方便性原則、準確性原則、挑戰性原則。從培養學生創新發散思維,并有利于學生終身發展的角度考慮,挑戰性是必不可少的。學生通過討論甚或辯論,引發認知沖突、激起求知欲望,由于學生有了親身參與、感悟和體驗,而不是一般性地接受別人的觀點,可以進一步地豐富和完善學生的認知結構,提高科學探究的興趣與能力。教師戊所選用的器材不是一目了然的,且設計的課堂程序符合學生的認知規律,有可用于解決一類問題的知識、方法和策略可供提取。這樣培養出來的學生才能應對各種題型、各種實驗探究情形、對于解決今后生產生活中可能出現的類似問題都是大有裨益的。
教師丁所選的器材對于順利完成課堂教學任務是有益的,但是我們細細品味一下,這樣的器材選取是平淡無味的,學生沒有爭論、沒有備選方案,只有沿著老師已經預設好的一條道路走下去。這種平鋪直敘式的教學,只能使課堂如同一潭死水,學生沒有興趣和激情。我們常抱怨學生:學習了十幾年,還是不知道怎么學習。原因何在呢?老師把課堂上所有的細節、可能出現的問題、如何解決這些問題,事無巨細地統統考慮好了,并盡力引導學生從可能出現問題的“暗礁”部位繞過去。學生沒有主動學習的習慣,沒有主動解決問題的興趣,沒有體驗并獲取知識后的快感,更缺乏勝利后的成就感,步入社會當然就沒有這方面的能力、興趣與習慣。
新課標倡導學生自主學習、倡導探究型、感悟型學習,倡導教學為學生終身發展服務。體驗學習的基礎是在反復實踐中的內省體驗,是通過學習者不自覺或自覺的內省積累而把握自己的行為情感,認識外在世界。在實施體驗式學習教學時,應把握好重點,講究教學策略,結合以上對《電阻》教學的分析,可以發現教學策略如下:創設體驗情景、不斷自主探究、及時反饋和完善、構建平臺和氛圍。
參考文獻:
[1]肖芳,肖慧.體驗式學習在農村初中物理教學中的應用.課程#8226;教材#8226;教法.2009,(4)
[2]張世成.學生意識:體驗教學的起點.中學物理教學參考.2009,(5)
[3]林思寧.體驗式學習. 北京大學出版社. 2006年1月1日。
(欄目編輯黃懋恩)