“主題化探究式”在初中物理復習教學的實踐與反思

王健 夏兆省

摘?要：在分析當前初中物理復習教學存在的問題基礎上，汲取當代教學理論的精髓，探索并設計出2種初中物理復習教學的新模式——“主題化探究式復習教學”“主題化遞進探究式復習教學”.在實踐中有效激發了學生學習的內驅力，培養了學生綜合解決問題的能力，充分調動了學生課堂學習的活力，滿足了不同層次學生的需求，激發了學生的學習熱情， 提高了學生的物理素養.

關鍵詞：初中物理; 主題化探究式;復習模式; 實踐與反思

文章編號：1008-4134（2020）02-0031?中圖分類號：G633.7?文獻標識碼：B

作者簡介：王健（1982-），男，浙江杭州人，本科，中學一級教師，研究方向：初中科學教學;

夏兆省（1965-），男，浙江泰順人，本科，中學高級教師，研究方向：初中科學教學.

1?問題的提出

初中物理復習教學是在有限的時間內，通過師生的雙邊活動，幫助學生鞏固已學知識，形成合理的知識結構和方法.根據筆者的初中物理復習課堂聽課觀察，發現目前復習教學中存在以下問題.

1.1?復習教學囿于新授課的教學內容

教師按照教材的章節順序，為學生“快進式”地再現曾新授課的教學內容，出現課堂節奏快、知識容量大的復習教學特點，形成課堂上只追求結果不注重復習的過程.這種“炒冷飯式”的復習教學， 影響學生對復習教學內容的新鮮感，低層次培養學生的思維能力.

1.2?分裂式兩階段的復習教學模式

第一階段采用知識點記憶背誦、填空等方式進行梳理;第二階段教師以“拿來主義”為主，通過例題示范、系列習題反復訓練，這種教學思路割裂知識與能力的緊密聯系，導致復習過程依靠“題海戰術”提升復習效果，弱化了對學習內容的高階認識與思維訓練的實際效果.

基于以上兩方面原因，下面筆者對“主題化探究式復習教學”進行實踐探索.

2?“主題化探究式復習”的教學模式

所謂“主題化探究式復習”的教學模式，是針對初中物理復習教學過程，首先通過學生圍繞某一主題知識的真實情境，然后將情境問題化（即設計成學生的探究任務），引導學生在自主探究任務的解決過程中建構物理知識和方法，形成一定的探究技能、物理思維方式，并進行主題知識的網絡建構，從而提高初中物理復習教學的有效性.

在當代教學設計理論與模式指導下，可以形成兩種常見的“主題化探究式復習”的教學模式.

2.1?主題化并列探究式復習教學模式

美國學者Barrows教授的PBL教學法，要求學生要把學習置于復雜的、有意義的問題情境中，開展學生小組合作實驗探究活動，才能有效地提高學生發現問題、解決實際問題的能力，努力達成參與度大的優質初中物理復習教學[1].

主題化并列探究式的初中物理復習教學模式就是要求學生把學習置于某一主題知識的真實生活情境中，教師首先根據情境設計若干個物理復習問題是并列關系（如圖1所示），從而形成幾個并列關系的教學版塊（或教學環節）.

案例1?探究“電動機”的奧秘

2.1.1?創設情境， 激發問題

教師利用學生發生的真實事件創設情境，吸引學生的注意力，激發他們復習物理知識的欲望.

小王同學在課堂上利用玩具電動機開展探究活動（如圖2所示），把玩具電動機、小燈泡和電池串聯起來.接通電路后，電動機便開始由慢到快轉動起來.這時小王同學發現：隨著電動機轉速變快，燈泡則逐漸變暗了.

【設計意圖】利用學生玩耍玩具電動機的情境， 針對其中的實驗現象，能激發學生復習“探究電動機的奧秘”的有關物理知識的興趣.

2.1.2?師生討論，提出問題

教師根據真實的情境，通過師生討論，提出若干個物理復習問題.

學生利用玩耍玩具電動機的情境， 針對實驗現象設計如下幾個電動機有關的物理復習問題：

問題1：用實驗法解釋電動機轉動后小燈泡變暗？

問題2：用推理法解釋電動機轉動后小燈泡變暗？

【設計意圖】教師引導學生利用玩耍玩具電動機的情境，利用不同的方法設計出一系列物理復習問題，使每個問題都圍繞“探究電動機的奧秘”有關物理概念和規律的復習內容.

2.1.3?實驗探究，解決問題

要根據設計物理復習問題，教師引導學生設計實

驗電路圖，學生根據電路圖選擇實驗儀器進行自主、合作實驗探究活動，同時引導學生對實驗數據進行分析得出結論.

活動1?問題1：用實驗法解釋電動機轉動后小燈泡變暗？

教師引導學生小組間相互討論，設計出利用電流表、電壓表測量小燈泡電功率的實驗方案.設計實驗方案如下：

實驗器材：電源、電壓表、電流表、小燈泡、電動機、開關以及若干導線.

實驗步驟：

（1）設計實驗電路圖（如圖3所示），根據電路圖進行實物連接;

（2）閉合開關，按住電動機使它不轉動，讀出此時的電流表示數I1和電壓表示數U1，同時觀察燈泡亮暗;

（3）松手后，使電動機轉動，讀出此時的電流表示數I2和電壓表示數U2，同時觀察燈泡亮暗.

（4）分析并計算

教師引導學生利用測得的實驗數據進行分析，利用電功率公式（P=UI）進行計算.

（5）實驗結論

教師根據學生利用電功率公式（P=UI）計算情況，從而說明電動機轉動后小燈泡的亮暗變化.

【設計意圖】通過活動1，引導學生利用電流表、電壓表設計測量小燈泡電功率的實驗方案.在實驗探究過程中復習了電流表與電壓表的使用方法、電功率概念等物理知識，同時培養學生觀察實驗能力、利用實驗數據進行問題分析能力.

活動2?問題2：用推理法解釋電動機轉動后小燈泡為什么會變暗？

教師引導學生通過小組間相互討論，同時其他小組補充來完成利用能量轉化和歐姆定律設計推理方案.設計推理方案如圖4所示.

（1）推理設計

（2）推理分析（R為燈泡電阻，r為電動機線圈電阻見表2）

（3）推理結論

根據歐姆定律、純電阻與非純電阻的能量轉化等物理知識，推導出電動機未轉時電流大于轉動時電流，再利用電功率公式（P=I2R）來計算，說明小燈泡在電動機轉動時將會變暗.

【設計意圖】通過活動2，教師引導學生利用能量轉化與歐姆定律來推理電路電流變化.在推理過程中復習了歐姆定律、純電阻和非純電阻電路中的能量轉化等物理知識，同時培養學生推理分析能力.

2.1.4?梳理問題，建構網絡

本節課利用學生玩耍玩具電動機為復習教學情境，教師讓學生利用電流表和電壓表進行實驗設計與操作，在實驗探究過程中復習了電流表與電壓表的使用方法、電功率等物理知識，在推理過程中復習了歐姆定律、純電阻和非純電阻電路中的能量轉化等物理知識，從而使散落的復習物理知識進而連成線、學生自主建構物理知識網絡，建立合理完整的物理知識結構（如圖5所示）.同時培養學生觀察實驗能力、利用實驗數據進行問題分析能力以及利用已有知識進行推理分析能力.

2.2?主題化遞進探究式復習教學模式

美國著名教育技術理論家梅里爾的“五星教學原理”，強調教師只有引導學生聚焦真實的問題，并使他們循序漸進嘗試解決由簡單到復雜的問題時，才能促進有效學習，從而達成效率高的優質初中物理復習教學[2].

主題化遞進探究式的初中物理復習教學模式就是聚焦生活情境中的真實問題，教師首先對生活情境中的真實問題進行分析，設計成若干個物理復習問題（即探究任務）是層層遞進的關系（如圖6所示），要求問題之間（或探究任務之間）環環相扣的教學版塊（或教學環節）.

案例2?探究“蛟龍號”的秘密

2.2.1?創設情境， 激發問題

教師利用學生觀看（如圖7所示）“蛟龍號”的視頻創設情境，能夠吸引學生的注意力，激發學生復習物理知識的興趣.

“蛟龍號”是世界上下潛最深的作業型深海載人潛水器，也是我國首臺自主設計、自主集成研制的載人潛水器.“蛟龍號”空載漂浮在水面，滿載時勻速下沉，同一深度從太平洋駛向印度洋…….

【設計意圖】通過觀看“蛟龍號”的視頻，引出利用“蛟龍號”復習浮力知識的內容，通過情景讓學生了解國家的前沿科技發展水平，讓學生知道物理對于科技的巨大作用，在科技中體現物理的偉大，在物理中彰顯科技的進步，同時也增強民族自豪感.

2.2.2?師生討論，提出問題

教師根據學生觀看“蛟龍號”的視頻聚焦真實的問題，通過師生討論，提出若干個物理復習問題.

學生利用“蛟龍號”的視頻情境， 設計如下“蛟龍號”空載漂浮、滿載下沉、滿載潛行有關的物理復習問題：

問題1：“蛟龍號”空載漂浮在水面時，所受浮力多大？（“蛟龍號”體積約為30米3，空載時質量約為22噸，最大荷載240千克，海水密度取為1.0×103kg/m3、g=10N/kg.）

問題2：“蛟龍號”空載漂浮在水面時，從太平洋駛向印度洋，問“蛟龍號”所受浮力如何變化？（印度洋的密度比太平洋的密度大）

問題3：“蛟龍號”某次滿載勻速下沉時，“蛟龍號”所受浮力如何變化？

問題4：若“蛟龍號”某次滿載時下沉是采用注水方式實現的，則至少注入多少立方米的水？

問題5：“蛟龍號”潛行從太平洋駛向印度洋，使它保持在同一深度不變，如果你是“蛟龍號”駕駛員，該如何操作？（印度洋的密度比太平洋的密度大）

【設計意圖】教師引導學生利用“蛟龍號”的視頻情境，設計出一系列物理復習“蛟龍號”空載漂浮、滿載下沉、滿載潛行的問題，使每個問題都圍繞“探究蛟龍號的秘密”有關物理概念和規律的復習內容.

2.2.3?小組合作，解決問題

要根據學生設計有梯度的物理復習問題，能讓不同層次的學生都參與討論，簡單的問題讓學生自主解決;復雜的問題讓學生通過小組合作等形式共同解決.

活動1： 哪些問題你是能自主解決的？

問題1、問題2：學生能喚醒原有的知識， 并運用之來解決， 見表3.

通過活動1：教師對問題1和問題2精心設計，體現知識點由易到難層層遞進，教師引導學生能自主解決問題1和問題2，進一步理解物體漂浮條件.

活動2： 哪些問題通過小組合作討論能解決的？

問題3、問題4、問題5通過學生小組合作討論解決， 見表4.

通過活動2：教師對問題3、問題4以及問題5精心設計，體現知識點由易到難層層遞進，教師引導學生通過小組合作形式共同解決問題3、問題4以及問題5，進一步理解阿基米德原理.

【設計意圖】通過精心安排2個學生活動，通過5個問題設計的知識點由易到難，由簡單到復雜，層層遞進.問題1要求學生知道物體漂浮條件F浮=G物計算和問題2要求學生理解物體漂浮條件F浮=G物，難度都較低，作為基礎題;問題3要求學生理解阿基米德原理，具有一定的難度，作為中檔題;問題4、問題5要求學生理解阿基米德原理，并要求學生具有較強的問題分析能力，難度較大，作為提高題.

2.2.4?梳理問題，建構網絡

本節課利用“蛟龍號”的視頻為復習教學情境， 通過“蛟龍號”空載漂浮、滿載下沉、滿載潛行遞進探究教學為主線，通過5個問題設計的知識點由易到難，由簡單到復雜，層層遞進，在精心安排2個學生活動中，學生解決問題能力要求也是層層遞進，符合學生的學習認知規律，引導學生復習了物體漂浮條件規律、阿基米德原理等物理知識，培養學生解決生活中的實際問題能力.同時使散落的復習物理知識進而連成線、學生自主建構物理知識網絡，建立合理完整的物理知識結構（如圖8所示）.

3?“主題化探究式復習”的教學反思

主題化探究式復習以某一主題知識真實的教學情境為主線，避免了教師復習過程依靠“題海戰術”提升復習效果，培養了學生學習的興趣，培養了學生發現問題、分析解決實際問題以及自主建構知識能力，調動了學生課堂學習的活力，從而提升初中物理復習的有效性.

3.1?創設真實的問題情境，培養了學生學習的興趣

創設真實的問題情境，調動學生復習物理知識的積極性，形成持久的學習物理興趣.如案例1利用學生玩耍玩具電動機的復習教學情境，讓學生體會到“初中物理是用來解決日常生產、生活中實際問題的學科”;案例2利用“蛟龍號”載人潛水器的復習教學情境，讓學生了解國家的前沿科技發展水平，在科技中體現物理的偉大，在物理中彰顯科技的進步，同時也增強民族自豪感，喚起學生復習物理知識的欲望， 從而培養學生學習的興趣.

3.2?核心素養的教學目標，培養了學生解決問題的能力

以上兩節復習課的教學設計都圍繞問題情境為主線，教師不僅強化學生復習物理知識的理解（電功率概念、歐姆定律、純電阻和非純電阻電路中的能量轉化、物體漂浮條件規律、阿基米德原理）和物理方法培養（觀察實驗現象、電流表與電壓表的基本實驗操作），還強化物理思維、實驗探究的培養（設計小燈泡電功率的實驗方案、利用能量轉化和歐姆定律設計推理方案等），更注重學生的物理態度和責任的培養 （“蛟龍號”是我國首臺自主設計、自主集成研制的載人潛水器），從多種維度進行復習教學，有效培養了學生綜合解決問題的能力，從而培養了學生的核心素養.

3.3?分層問題的深入探究，調動了學生課堂學習的活力

“主題化探究式復習”的教學模式是以主題中復習問題的設計具有一定的遞進性，能讓不同層次的學生都參與討論，發揮了學生學習物理的主動性，增加學生學習物理的自信心.如案例2從“蛟龍號”空載漂浮→滿載下沉→滿載潛行的5個問題，問題1要求學生知道物體漂浮條件F浮=G物計算和問題2要求學生理解物體漂浮條件F浮=G物，難度都較低，作為基礎題保障了學困生的參與;問題3要求學生理解阿基米德原理，具有一定的難度，作為中檔題滿足了中等程度學生的學習欲望;問題4、問題5要求學生理解阿基米德原理，并要求學生具有較強的分析問題能力，難度較大，作為提高題激發了學習基礎優秀學生的挑戰信心.

參考文獻：

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[4]趙瑩， 薛猛， 石書英. 《中學物理教學法》自主學習平臺的設計及評價[J]. 中國教育信息化， 2007（1X）：66-68.

[5]張娜. 新課標下初中物理教學中概念轉變策略及應用的研究[D].延安：延邊大學，2014.

（收稿日期：2019-10-23）