對課堂探究實驗活動設計與物理學科思想培養關系的認識お

王軒

在深圳市高中青年物理教師教學技能比賽將高中學段必修部分教學內容按章節設定為參賽題目，選手抽簽決定，避免了自主選題參賽時選手往往挑選容易“出彩”的課題進行授課的弊端；同時比賽采用“A、B角制”即一個課題由兩位老師上課，抽到A簽的先進行授課，B簽的在相應的時間點上接上A角色的教學進度繼續完成總計40分鐘的課堂教學.按照此賽制要求我與深圳市第二實驗學校一位老師合作，共同進行了《物體運動的速度》的教學.

《物體運動的速度》是高中物理必修1第一章第四節的內容，我們采用粵教版教材.《物體運動的速度》這一課題的三維教學目標、教學重點和難點是明確的.在共同教學設計的基礎上，經過與該老師的交流協商，由他進行課題引入和平均速度部分的教學，由我以探究實驗活動方式處理平均速度向瞬時速度的過渡，再由他根據活動的結果引導學生歸納總結得出瞬時速度概念，最后由我進行平均速度、瞬時速度的辨析，加強學生對物理概念的理解和進行課堂小結.

從實際授課看，該教師授課時間約25分鐘，我授課時間約15分鐘，學生課后反饋達成了相應的學習目標.但是在由我主要進行的，也是本節課重難點的教學內容——“經過實驗探究活動，由平均速度向瞬時速度過渡”環節上，由于存在一些認識上的誤區，從而導致教學活動的組織、重難點的突破、最終的課堂學習目標都有所損失.同時更可惜的是，這一部分本應該是體現物理學科思想性和培養學生物理學科思維的教學意圖和追求沒有到位.

1從學科思想和學情分析找不足

本節課我的設計意圖是將粵教版教材中的一個理論探究活動實驗化——教材中通過一個“討論與交流”，讓學生研究物體在一副圖片中A點的瞬時速度，并且假設物體分別沿ABCDE、ABCD、ABC、AB四段曲線運動，所用的時間分別是1.5 s、0.9 s、0.4 s和0.1 s，通過測量和計算求四段平均速度后設問“哪一段曲線運動軌跡上的平均速度能較精確的反映物體經過A點時的瞬時速度.”

我的做法是，讓學生通過使用DIS實驗系統，以兩光電門的聯動方式測量“和諧號”動車模型在經過一棵樹木模型附近的平均速度，并且逐漸減小兩光電門的間距，直至兩光電門緊靠樹木模型，讓學生比較測量結果，并體會“瞬時速度是物體在某個時刻或某個位置運動快慢和方向的物理量，它等于在這一時刻附近極短時間內的平均速度”這一富有代表性的物理學科思想.考慮到瞬時速度的定義，我認為這種思路是更能體現某點瞬時速度就是“不斷減小曲線軌跡的長度，求出越來越短的時間內的平均速度，從而不斷逼近物體在A點的瞬時速度”.也呼應了教材中“寬度一定的物體經過光電門的瞬時速度就可以用物體經過光電門短暫時間內的平均速度去替代.”的提法.

實際教學中呈現的情況是：學生的確測量出了幾組不同位移情況下的平均速度，但是其思維活動水平僅停留在“操作”上，認知注意力集中在如何測量的更精確等問題上，并沒有把思維的中心放在這幾組結果和內在關系的尋求上.使得整個探究活動的“形式主義”較嚴重.學生沒有很好的自發的尋找到一種獲得“瞬時速度”的方法，更談不上由此認識到“再精確的測量，也是測平均速度，我們只是在一定的條件下，用平均速度代表某點瞬時速度”的問題，乃至不能認識瞬時速度本身的重要物理意義，造成了學科思想培養的缺失.

學生所以出現這樣的情況，其實是教師在設計活動時對活動本身意義認識不到位造成的.為了活動而活動，為了探究而探究，重形式輕內容，重知識輕思想；另一方面是教師對學情的認識不足，由于學生在義務教育階段學習中也沒有很好注重思維的培養，學生在這個階段是很難在課堂較短的時間內，從具體的情景，抽象出物理本質的.如果不能從中抽象出物理本質，自然就不能很好的實現教師預想的過度和生成“瞬時速度”的概念.這屬于教師設計上的偏頗造成的學生呈現出“活動很熱烈，熱烈過了就過了”的情況，這也是現在課堂中經常出現的一種情況，在以后的教學中必須加以改變.

2從學習過程和時間分配看弱點

該活動設計導致的學生學習過程呈現出如下情況：在教師介紹實驗裝置和強調注意事項后，學生進行了分組的探究活動.同學們有的記錄數據，有的控制小車，有的操作計算機，有的計算平均速度.特別是在活動過程中第一組同學出現了測量失誤，又立即重新測量.兩位教師在這個過程分組進行指導，獲得了實驗數據——三組不同的平均速度.

從學生學習的角度看，這些活動對學生的學習、對物理思維的培養是非常有限的.它可能提升了學生的動手能力，但這并不屬于本節課的教學目標達成中的核心要素.

從時間分配的角度看，這部分活動實際持續了約9分鐘，占我所掌控的教學時間的60%，這造成了后續的教學環節，特別是對瞬時速度的深入理解，對通過“平均速度”、“瞬時速度”的比較來深入理解“瞬時速度”，培養學生的物理學科思維、學科思想等重要活動時間的受到擠占.在“例題與練習”上也沒有辦法留足夠的時間給學生思考.因此就學生現有認知水平來說，削弱了學習目標的達成.

3從思維培養和終生發展談認識

綜合以上兩個主要的不足，我對物理課堂中的探究活動的設計和組織有了幾點新的認識：

（1）從學科思想的培養和學情的正確認識的基礎上，設計和組織活動，避免形式主義.活動要圍繞培養學生、圍繞學習目標的達成、圍繞重難點的突破開展.

（2）認真研讀各版本教材中對該問題的處理方法，防止盲目追求情景化，追求學生活動的形式.體會一些經典處理方式在學生學習效果、物理思想的培養、或者是時間分配需要中的優勢.雖然我們設計的探究教學活動往往在吸引學生注意方面、在提升學習興趣方面有優勢，但如果不能解決好前述的幾個核心問題，那么在組織和實施上應該是謹慎的.