【摘 要】物理學是以實驗探究為基礎的科學課程,而科學探究是對實驗探究的升華和內化,因此,科學探究在物理教學中也較為關鍵。本文通過對科學探究式教學案例的分析,歸納出科學探究式教學應關注的三個問題,旨在為物理教師進行科學探究式教學實踐帶來些許啟發。
【關鍵詞】物理;科學探究;教學
【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437(2019)22-0060-02
1? ?科學探究在物理教學中的重要性
物理學是以實驗探究為基礎的科學課程,如物理學中多數定律和原理是通過實驗探究得出的,而科學探究是對實驗探究的升華和內化,故科學探究在物理教學中也較為關鍵。教師可通過科學研究的教學方式,引導學生進行科學實驗,觀察實驗現象,歸納物理學事實,逐步形成物理學概念。學生通過科學探究的學習過程,可逐步建立自己的認知模型和掌握正確學習方法,形成理性思維,有利于培養學生的物理學科核心素養,契合21世紀“核心素養”的教育理念。因此,教師需要在物理教學中,關注如何讓將科學探究落到實處,發揮其重要
作用。
2? ?科學探究式教學案例分析
案例選自學區舉行的科學探究式物理教研活動,三位教師同課異構,授課主題為《電路的連接》,選自教育科學出版社出版的義務教育教科書《物理》九年級上冊(教育部審定2013)第三章《認識電路》第三節。筆者在本文中僅分析部分片段,歸納出科學探究式教學應關注的三個問題,旨在為物理教師進行科學探究式教學實踐帶來些許啟發。
2.1? 關注學生的認知規律
從學生認知規律角度出發,規范科學探究式教學,須做到引導學生沿著從感性到理性,從現象到本質,從猜想到驗證的路徑認識物理學現象和事實。
第一位教師的學案片段如下:
[學習目標]
(1)認識串聯電路和并聯電路
(2)能根據電路圖連接簡單的串聯電路和并聯電路
(3)根據現實情境畫出簡單的串聯電路和并聯電路
該學習目標的設計是按照:“初學——學會——應用”的邏輯進行設計的,學生從現象出發,通過感性認識串聯電路和并聯電路,引發一系列猜想,然后通過依據電路圖連接簡單的串聯電路和并聯電路,逐步加深對串聯電路和并聯電路的認識,最終達到學生可獨立根據現實情境畫出簡單的串聯電路和并聯電路。
[探究問題]
問題一:提供電源、導線、開關和兩個燈泡,如何連接讓兩個燈泡同時發光?
問題二:什么叫串聯電路和并聯電路?它們各有什么特點?
問題三:串聯電路和并聯電路中電流是如何流過電路的呢?
問題四:串聯電路和并聯電路中,當一個用電器開路停止工作時,另外的用電器會怎樣?
物理課程標準明確規定關于“電路”應達到要求:學生會看、會畫簡單的電路圖;學生會連接簡單的串聯電路和并聯電路。實際上,教材中只給出兩只燈泡串聯的電路圖,沒有給出并聯的電路圖。從該教師設計的問題看,他對教材進行了處理,增加了物理課程標準要求的學習資源。該教師設計的探究問題由易到難,問題一由現象出發,探索兩種電路的連接途徑。問題二引導學生由現象分析、歸納并總結串聯電路和并聯電路的概念、特點。問題三基于以上所學,繼續推進學生的科學探究意識,讓學生獨立思考發現串聯電路和并聯電路的主要特點。問題四引導學生學以致用,會判斷串聯電路和并聯電路基本的故障。因此,該設計符合學生的認知規律,可有效突破教學難點。
2.2? 重視教學過程完整性
依據物理學課程標準、學生學情及具體教材內容,確定探究式物理學教學目標,設計探究式物理完整教學過程,才能引導學生基于大量物理學現象和事實,由淺入深,由易到難的形成物理學概念。
第二位教師的學案設計片段如下:
活動1:怎樣使兩只小燈泡亮起來
第一大組的方案:電路連接基本方式一。
第二大組的方案:電路連接基本方式二。
活動2:研究串并聯電路的特點
1.將方案一、二中的開關閉合,觀察燈泡是否發光?在兩個燈泡都發光的情況下,先斷開開關,取下一只燈泡,再閉合開關,觀察另一只燈泡是否發光?
活動3:探究開關的位置對其控制作用的影響。
(第一大組做)1.如果改變開關在串聯電路中的位置,它的控制作用相同嗎?引導學生將兩只燈泡連成串聯電路,并對現象及時記錄。
(第二大組做)2.如果改變開關在并聯電路中的位置,它的控制作用相同嗎?引導學生將兩只燈泡連成并聯電路,并對現象及時記錄。
分析上述學案可知,教師只考慮要在有限時間完成教學任務,卻忽視了課程標準的要求。物理課程標準要求學生會連接簡單的串聯電路和并聯電路,且這是學生必做的實驗項目。教師設計的三個實驗活動,分組僅兩組,并不合理,且該教學過程較為籠統,并不能完整體現物理課程標準中的要求。這一實驗串聯電路和并聯電路是兩個不同的電路,學生都要會連接,且難點在連接并聯電路。教學活動的開展是為學生的學習服務的,不是為教師完成教學任務服務的。
2.3? 尊重學生思維獨立性
真正的學習須基于學生獨立的思維活動,任何人都不能替代。在教學活動中,不能一切都以教師的意志為主,須要引導學生進行獨立思考。因此,教學設計不應以一言堂的形式進行,不能只停留在知識和技能的表層,而應深入到物理學科核心素養的培養和提升上。
第三位教師的學案設計片段:
(1)串聯電路
活動一:在已經連接好的電路基礎上,只增加一根導線,將第二只燈泡連入電路,如何使兩個燈泡同時發光?引導各組內同學相互合作,制定使兩個燈泡同時發光的方案,并與鄰組的同學交流,討論各組方案有什么不同,闡明各自的思路,不斷深入探討。
不同點:____。相同點:____。
教師用電流流向法幫助學生確認,電流從電池正極出發依次通過各個用電器,電流只有一條通路。啟發,引導學生得出串聯的定義。
這樣的教學設計,整個教學過程從學科知識與完整程度角度來評價是較為理想的,將學生作為本節課的主體,體現“生本性”的課堂理念,做到引導學生獨立思考的教學效果。因此,本節課的物理學學科知識學生掌握較好,且每個學生都在科學探究中進行了動手操作,科學思維得以發展。該科學探究教學設計,避免了學生實驗過程中可能出現連接短路損壞電源等意外情況,同時也圓滿實現了教學任務的完成。
3? ?小結
本文通過三位教師有關“電路連接”教學設計案例分析,發現科學探究式教學應注意三個問題:①關注學生的認知規律;②重視教學過程完整性;③尊重學生思維獨立性。因此,在科學探究式教學,應關注學生的最近發展區,促進學生和諧發展,幫助學生形成的物理學學科核心素養。
【作者簡介】
楊磊(1975~),男,漢族,四川省邛崍市人,現就職于四川省邛崍市寶林鎮初級中學校。