江西石城職業技術學校 李志強
物理探究性實驗教學模式的研究
江西石城職業技術學校 李志強
科學探究既是學生的學習內容,又是重要的教學方式。物理課堂教學中,如何實施探究式教學呢?教學實踐中,我們探索出物理教學的探究式六步教學模式。
探究性 物理實驗 教學模式
《物理課程標準》明確指出,科學探究既是學生的學習內容,又是重要的教學方式。那么在物理課堂教學中,如何實施探究式教學呢? 教學實踐中,我們探索出在物理教學的探究式教學六步教學模式:即“創設情景,提出問題→分組討論,大膽猜想→設計實驗,探究新知→分析現象,體驗感悟→歸納總結,交流評價→課外實踐,發展個性”,收到了較好的教學效果。下面以《探究凸透鏡成像的規律》教學為例,談談我們的做法和體會。
提出問題是認識的開始,若使學生敢于提問,教師就要給學生創設提出問題的空間和方法,營造發現和提出問題的氛圍,創設提問情景。教學中,一是采用學生熟悉圖片導入,從熟悉的現象提問;二是利用一些違背思維定式的現象導入,引起學生激情沖擊,激發學生解決問題的欲望,從而提問;三是利用錄像片段引入,讓學生身臨其境地觀察從而提問;四是通過演示實驗導入,學生觀察實驗現象提問。
對提出的問題進行猜想,目的是培養學生直覺思維的能力,它是以學生既有的整個知識結構和經驗為依據,直接而迅速的認識過程。分組討論可以活躍學生思維,鼓勵學生大膽猜想,教師適當點撥。教師可一邊演示一邊分析:照相時,物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離大,使用投影儀時物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離小,學生猜想的大小可能與物體到凸透鏡距離有關;通過觀察討論,學生猜想出:像的虛實、正倒可能跟像和物體是否在同側有關。引導學生合理分析討論,讓學生感受科學探究的一般方法。
為了節省時間,增大演示的可見度,教師可以先把怎樣使用光具座制成視頻課件,介紹光具座及刻度尺,導軌中間放置凸透鏡,兩邊分別放置蠟燭及光屏,點燃蠟燭,將蠟燭放在某個位置,燭焰通過凸透鏡就可以成像。蠟燭長了,怎么辦呢?有意識地提醒學生要使像成在光屏中央,燭焰、凸透鏡、光屏中心大致在同一高度,放在一起,比一比,不等高就要調節螺母。實驗前,教師指導學生設計數據表格(見下表):

焦距物理到凸透鏡的距離(物距)像到凸透鏡的距離(像距)透鏡的像的性質正立或倒立放大或縮小虛像或實像
實驗中,指導學生怎樣才算觀察到像,這是非常重要的。當光屏上有了燭焰的輪廓,再移動,清楚了,繼續移動,又變得不清楚了,移動下去,直至燭焰的輪廓從光屏上消失。學生分析,光屏上承接的都是燭焰的像嗎?然后再引導分析,物體的位置確定以后像的位置應該是唯一的,哪個是所成的像呢?實驗過程不強調蠟燭離凸透鏡有多遠,有的小組不管怎樣移動光屏都不能看到像,不妨卸掉光屏,在光屏一側透過凸透鏡觀察燭焰,觀察是否能看到燭焰的像。再指導學生觀察所成的像的大小、正倒、物體和像到凸透鏡的距離。通過不斷完善設計,完善實驗,學生感受到探索的艱難,同時也品嘗到成功的喜悅。
根據實驗得到的數據表格及成像的情況,相同的光具座和凸透鏡,為什么燭焰在光屏上會成不同的像呢?學生根據自己的實驗結果,通過和凸透鏡焦距比較:凡是在光屏上成像的,物體到凸透鏡的距離都比焦距大;像和物體在凸透鏡同側是正立放大的,無法在光屏上成像。這里可以分析平面鏡成虛像過渡到凸透鏡成的也是虛像的道理。這個過程,教師不是對自己的思維進行總結,而是在學生自我體驗感悟的基礎上總結歸納:物體通過凸透鏡可以成不同的像,發現成不同的像的“物距”不同,進而總結凸透鏡成像規律。這與傳統教材中直接給出“物距大于二倍焦距”“物距在一倍焦距以外,二倍焦距以內”“在一倍焦距以內”迥然不同,而是讓學生分三步完成科學探究:一步帶路,二步放手,三步得結論。這是兩種完全不同的教學理念,學生得到的也是兩種完全不同的體驗。
學生通過回顧本節課的探究過程:提出問題→大膽猜想→設計實驗→進行實驗→分析現象→交流評價,思考從中學到了什么,還想知道什么,實驗的數據中還能發現什么,能否利用凸透鏡成等大的像。
課外實踐充分體現應用性、靈活性和實踐性,是對學生個性的完善,是培養學生正確運用知識解決實際問題的能力的大好時機。學了本節內容,學生了解了有關照相機的常識,如想照遠景怎么辦?想把登記照片的人像照大點兒怎么辦?一個凸透鏡打掉了一半,還能研究它成像的規律嗎?通過這些操作和探究,學生領略到物理知識在生活中的應用,始終保持求知的渴望,真正體現從生活走向物理,從物理走向社會的理念。
實踐證明,物理課堂教學按照 “創設情景,提出問題→分組討論,大膽猜想→設計實驗,探究新知→分析現象,體驗感悟→歸納總結,交流評價→課外實踐,發展個性”這六步教學模式實施探究式教學,能使學生通過經歷與科學工作者相似的研究過程學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學探究的基本方法。同時,通過過程與方法的獲得過程,領悟和形成科學的思想和精神,由此形成的情感、態度和價值觀又促使學生進一步探索新的知識與技能,進而開啟新的探索歷程。
ISSN2095-6711/Z01-2015-12-0219