劉欣然
(江西財經大學附屬中學)
探究從生活出發
——以“嘗試科學探究”教學為例
劉欣然
(江西財經大學附屬中學)
物理學由實驗和理論兩部分組成。實驗是進行科學探究的基礎。以“嘗試科學探究”的教學設計為例,利用生動的生活現象引導學生充分發揮主觀能動性進行科學探究。讓學生在初次經歷科學探究的過程中激發學習興趣,初步形成良好的科學探究能力。
科學探究;教學設計;聯系生活
《嘗試科學探究》是滬粵版初中物理第一章第四節內容,本節教學的重點是通過實驗和體驗來學習科學探究,了解科學探究的一般過程,初步體驗科學猜想與假設、簡化研究對象、控制變量等科學方法。由于學生缺乏探究經驗,因此,這也是本節教學難點。作為打開學生進入探究世界的大門,本節在本章中被單列一節,充分體現了科學探究在物理課程中的重要地位。科學探究不僅貫穿于物理教學的各個環節,而且也是中考對學生探究能力和綜合能力考查的主要體現。因此,本節課教學效果直接影響學生良好探究能力的形成以及后續探究活動的積極性和學習興趣。所以筆者在教學中堅持以學生熟悉的生活現象為基點,引導學生主動探究、體驗,通過抽象、歸納原有的感性認知得出科學方法和普遍規律的樂趣,感受生活處處蘊含物理知識。這樣的設計不僅能增強課堂的趣味性,也增強了學生理論聯系實際的學習習慣。
師:看電視時如果電視突然黑屏,可能是什么原因引起的呢?
生1:停電。
生2:電視壞了。
師:如何驗證你們的說法呢?
生:開燈,如果燈沒亮說明停電了,如果燈亮了就說明是電視問題。
師:很好!其實這個過程就是一個簡單的科學探究過程。那么,科學探究包括了哪些步驟呢?
賞析:新課的導入是一節課中教師的教和學生的學的開始,也決定了后面教學效果的好壞。所以,筆者結合學生年齡特點和認知水平,選擇學生十分熟悉的生活現象為例,在沒有超出學生認知水平的基礎上既能很好地調動學生積極性,又能讓學生初步感受物理來源于生活。
1.建立模型,提出問題
播放鐘擺的外部構造視頻,筆者進行適當解說。讓學生對擺鐘有一個初步認識。
師:如果把這個鐘擺看做是一個禮物,那么它的哪些部件是屬于包裝部分可以去掉,哪些部件是工作必需部件?
(學生可能無法立即說出答案,筆者會給予適當的引導幫助學生建立鐘擺模型,如圖)

師:為了形象、簡捷地處理物理問題,人們經常把復雜的實際問題抽象轉化成能反映原物本質的簡單物理模型,這是物理學中常用的方法。
賞析:簡化研究對象是常用的探究方法,對于仍處于形象思維占主導地位的學生而言,如果直接讓學生建立模型難度是很大的,而且這樣勢必會削弱學生學習參與課堂的程度。筆者通過類比引導學生尋找事物本質成功建立物理模型后再介紹建立模型的意義,幫助學生掌握抽象概念。
2.提出問題,建立合理猜想與假設
師:最近,小慧家的鐘擺走快了,請鄰居張師傅幫忙修理。只見張師傅將擺錘下面的螺母擰了幾下,鐘擺就走時準了,對于這個現象你們有什么想法?
生1:張師傅是怎么改變鐘擺擺動快慢的?
生2:擺鐘來回擺動一次所需的時間由什么決定?
生:……
師:這就是科學探究的第一步——提出問題。愛因斯坦說過,提出問題有時比解決問題更重要。對于你們提出的問題,你們能給出哪些合理的解釋呢?(引導學生觀察鐘擺模型)
生1:可能與擺錘的輕重有關。
生2:可能與擺線長短有關。
生3:可能與擺偏離的角度大小有關
師:這就是科學探究的第二步——猜想與假設。在科學探究中,猜想一定要以自己的經驗和知識為基礎作出的一種試探性解釋,不能胡亂猜想。
賞析:學生能否提出合理的猜想是本節課的關鍵,以學生現有的知識經驗比較困難。所以筆者在探究鐘擺擺動問題之前先建立好模型,再引導學生分析就大大降低了任務的難度,讓學生深刻體會在科學探究中建立模型的意義。
3.設計實驗與制訂計劃
筆者先讓學生觀察兩個擺動快慢不同的鐘擺動畫,其中擺線長度和擺角大小均不同。
(3)實驗班和對照班跳遠技術的對比