教如源頭活水，學自水到渠成

沈燕慶

【摘要】“學為中心”是課改的總的指導思想， 新課程標準中要求注重學生學習方式與教師教學方法的改進，強調讓學生在已有的知識經驗和實驗的探究活動中學習物理、研究物理。實驗教學與理論教學相結合，有利于學生對物理概念和規律的正確建立，深刻理解并牢固掌握。本文就如何在物理新授課教學模式中探究活動的實效性進行了研究，以與廣大同行交流。

【關鍵詞】科學教學? ?探究活動

教學的本質是要促進學生的發展，故在教學的整個過程中學生應該是也必須是學習的主體，從而教學中要凸現學生的主體地位，“學為中心，教學生學”。“學為中心”有兩層含義：一、在角色定位上，以學生為主體，學生成為了問題研究的中心，成為問題解決的主動參與者。教師為學生的學習服務，成為問題情境的創設者、學習方案的設計者、問題研究的組織者和問題解決的指導者。教育本來就是一項服務行業，“為學生服務”其實質是將學生看成獨立而不是依附于教師的主體，尊重學生、理解學生、信任學生的能動潛力，充分體現了學生的自主和自立;二、在活動定位上，以學生的學習活動為核心，讓學生的學習活動領先于教師的教學活動，讓教師的教學活動圍繞學生的學習活動展開。

在物理課堂教學過程中，把探究活動有效化，把教學內容創設成合理的問題提出，以探究活動為中心組織教學過程——給學生創設有效問題情境，引發學生發現問題、探究問題、解決問題的能力，讓物理課堂教學探究過程更有效。探究活動教學這一新課程下的教學方式更符合“學為中心，教學生學”的要求，培養了學生的問題意識和解決問題的能力，提高了學生的素質水平和師生間的合作與交流。

一、初中科學課堂教學新范式推進的原則

（一） 切實體現“學為中心、教學生學”的實踐行為

建構主義學習理論認為，學習不僅受外界因素影響，更主要的是受學習者本身的認知方式、學習動機、情感、價值觀等的影響，而這些因素卻往往被傳統的教學觀所忽略。建構主義學習理論啟示我們，每一種理論與法則的建立都隱含著科學家們的科學探索精神和科學方法的應用。無論科學知識發生怎樣的變化，這種精神和科學方法的應用是始終如一的。現代學習的主流理論也表明，在課堂上要改變傳統的教學觀，在知識傳授的過程中，把科學家的探索精神和科學方法的應用體現在課堂的教學中，是現代學習方法的重要環節，這種課堂探究式教學活動其實是獲得真知識的主渠道。

（二） 切實體現初中科學教學內容的學科特點

物理學是以實驗為基礎的科學，物理教學必須以實驗為基礎。物理實驗是指在人為控制條件下，運用儀器、設備等，使物理現象反復再現，從而有目的地進行觀測研究的一種方法。人們對客觀世界的認識始于觀察與實驗，構成物理學完整體系的基本概念和規律都是建立在對物質世界的觀察和定量實驗的基礎之上，實驗是物理教學的重要基礎，在物理教學中，運用實驗的目的主要在于給學生學習物理創造一個良好的環境，使學生能主動地獲取物理知識和發展能力，促進學生科學品質和世界觀的形成;同時，通過學生的觀察實驗，使學生掌握實驗的基礎知識和基本方法，培養他們的實驗能力。中學物理教學必須以實驗為基礎，這是由實驗本身的特點及其在物理教學中的作用所決定的。

（三） 課堂教學過程中的探究活動必須做到

1、扎實——有意義的探究。初步的意義是通過探究，學生得到了新東西;進一步是鍛煉了能力;再往前看是在這個過程中學生有良好的積極的情感體驗，使他們產生主動學習的愿望。一句話，就是“學生在探究以前和探究以后是不是有了變化”，沒有變化就沒有意義。

2、充實——有效率的探究。一是得考慮這次探究對多少學生是有效的，包括好的、中間的、困難的;二是得考慮探究效率的高低，如果沒有效率或者只是對少數學生有效率，那么這次探究活動也就不能是成功的。

3、豐實——有生成性的探究。探究活動不應該是完全預設的，而是出現在課堂中學生進行探究時的生成的一些問題，作為學生他是無預見性的。這樣的探究既有資源的生成，又有過程狀態的生成;既有學生間的互相碰撞，又有教師和學生間的互相長進。

4、平實——常態性的探究。或許是受公開課的影響，當有人聽課的時候，探究的形式也就越多被采用。不管需不需要，學生都得同桌討論探究或者回過頭去參加四人小組動手探究。但課堂需要有思維的碰撞、相應的探究，而不是一種響應新課標的表面形式，學生需要一種平平常常、實實在在的探究。

5、真實——有待完善的探究。任何一次探究活動都不可能十全十美的，探究或是出現的太早太遲，或是學生的探究程度較淺，或是達不到教師預設的所有目標，但筆者認為只要是有生成的就是有價值的。一次遺留了新問題的、有待完善的探究才是課堂上出現的真實的討論。

二、新授課探究教學模式研究

（一） 模式選擇

一般對于初中科學中的一些核心概念、重要性質、定理、公式等的教學需要凸現知識的形成過程、滲透相應的物理思想方法，可選擇探究型新授課，如力的平行四邊形法則、做功與速度的關系、電阻率的決定因素等重要性質、定理。

而對于一些陳述性知識，如速度、位移、加速度、超失重等等知識，一般適用于預學型新授課。

同時，初中科學中很多物理量涉及到標矢性，用簡單的預學型新授課模式學生不易掌握，可以改用探究型模式嘗試一下。筆者對“物理必修2第七章《功》”這一節課就采用了探究型模式。

（二） 操作要義

對于探究型新授課：（1）探究型新授課的操作流程來源于新課程標準提出的“創設問題情境—建立物理模型—解釋、應用與拓展”的流程;（2）探究型新授課的操作流程中關鍵在于設計好“探究新知”環節，在問題情境下讓學生進行自主式探究或引導式探究。

（三） 教學過程（以“物理必修2第七章《功》”教學為例）

1、提出問題

這一過程主要是讓學生形成問題意識，同時也明確探究的目標。創造性思維活動的表現需要有一定的激發條件，要求教師在教學過程中設置適當的問題，營造一種學生能夠明顯意識到的疑難情境，使學生產生認識上的困難或困惑，從而激發他們對探究活動的動機和興趣。

筆者認為，在《功》這一節教學中，怎樣理解功的標量性以及分力做功與合力做功之間的關系是本節課的難點，特設計了如下問題：

（1）、功是有正負的，那么功是矢量還是標量呢？

（2）、我們接觸到的物理量中，哪些是矢量？哪些是標量？怎樣區別？

（3）、類比其他物理量，怎樣證明功的標矢性？

2、猜想，提出假設，設計方案

這一過程著重培養學生的創造性思維，也是問題解決十分關鍵的一步，在策略上，首先是教師不要對學生進行過多的干涉，即使有時學生的假設看起來相當幼稚。若學生的注意偏離了目標，教師可給予簡單的提醒，但這種提醒僅僅幫助學生不偏離目標而已，決不能干涉學生對問題的思考。其次是要引導學生學會進行理性分析，提出合符邏輯的猜想與假設。

在提出問題后，有學生回答出了標量與矢量的運算法則不同，標量合成遵循代數運算，矢量合成遵循平行四邊形法則，按照這個思路，類比實驗“驗證力的平行四邊形法則”，有同學將實驗設計方向轉化為探究分力做的功與合力做的功之間的關系。

方案設計：兩個分力對物體做的功與合力對物體做的功之間的關系

設計方案原則：簡單易行，具有操作性，又具有一般性，

探究方案設計是我們高中階段探究的重點，上述探究中我們達到的目的有：

（1）、幫助學生理解公式應用時哪些力是不做功的。

（2）、加強學生對做功公式的應用。

（3）、學生體會并感受受力分析的基本步驟。

（4）、自主體驗總功計算方法。

（5）、方案設計的說明使學生明白設計探究方案時需要任務明確。

教師提示兩點：

（1）幾個力做功最簡單？（2個）

（2）0、180度可不可以？（不可以，因為這時矢量合成已簡化為代數和了）

怎樣的角度比較好？（30o、60 o、90 o、120 o這樣的特殊角度比較好）

請學生設計方案于紙上;

以前后四人作為一小組討論設計一方案，注意左上角的同學是執筆畫設計圖的。

3、教師指導完善

這一過程在策略上，教師應以一個參與探究者的身份，參與到活動中去，對個別重要條件可以言語提醒，但不要急于去干涉學生的活動。教師必須為學生提供完備的實驗設備。在學生做實驗進行探究的過程中，教師應巡視并與各小組進行交流，傾聽學生的問題和想法，不時評價學生的探究進程。必要時，可通過講評、示范或討論等形式提供其他信息。

設計方案肯定是比較多的，優劣性的比較對探究進程有相當大的影響，而且選擇的過程也是學生深化理解為什么如此探究的最佳途徑。最終得到最佳方案，由此開始證明不僅節省時間，探究緊湊，同時也達到了探究目的。這樣的設計，完全從教師完成教學任務轉移到了如何讓學生去經歷過程的轉變。

4、實驗操作與數據收集

在這一過程中教師應適當地引導和幫助學生樹立自主實驗的信心，指出學生在實驗中操作上或思維上的“閃光點”。對于實驗過程中出現的異常現象，要激勵學生進一步探索、分析原因，從中有所發現。

實驗操作步驟：

（1）用圖釘把白紙釘在水平桌面的方木板上;

（2）把拴有兩個細繩套的物體放在白紙一端，記錄初始位置O;

（3）一位用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度（90O）地拉物體，并盡量保持彈簧測力計方向不變，使物體緩慢運動到某一位置0’，另兩位同學分別記錄兩彈簧測力計的讀數和初始時彈簧測力計方向，用鉛筆描下O’點的位置;

（4）用鉛筆和刻度尺連接結點O O’，測量O O’的長度L，并在O處作出這兩只彈簧測力計的讀數F1和F2的示意圖，測量并記錄F1和F2與O O’之間夾角的大小α1和α2;

（5）只用一只彈簧測力計通過細繩套把物體拉到同樣的位置0’，記下彈簧測力計的讀數F;

（6）改變兩個力F1與F2的大小和夾角，再重復實驗兩次。

注：在實驗操作過程中，保證緩慢拉動是很關鍵的一步，但是由于操作的不確定性和測量的偶然性，可能收集到的數據會有比較大的偏差，因此需要小組成員之間通力合作，分工明確，并且要充分考慮到實驗誤差，所以選取的物體質量較重較為合理。

對于實驗的改進建議：有條件的學校可以通過傳感器來測量繩上的拉力，且可以令物體不動，改為拉動木板，這樣較易測量分力和合力的大小和方向，使得實驗誤差減小。

5、分析結果，得出結論

這一過程中，首先要安排學生進行小組間或人與人之間的交流，讓學生表達自己的探究成果和方法，傾聽他人的探究經驗，通過交流，發現彼此間的差異，并進行客觀的比較和鑒別。其次，要提醒學生注意到彼此間的不一致，為什么會有這些差別？哪一種結論更正確？通過反思探究過程，反思推斷的依據，從不同的角度進行思考，然后達成共識，并把結論用書面或口頭方式表達出來。

對于實驗中測量得到的數據，用力的做功公式分別求出做功的大小。

分析以上計算結果，可以發現，在誤差范圍內，分力做功與合力做功在數值上符合標量的代數運算法則，從而證明了功是標量。并且也得出了求合外力做功的方法：先求各分力做功，再代數相加或先求合外力，再用做功公式計算合力做的功。

三、反思

筆者認為：過去的教師關注自身在教學過程中的主導地位，現在的教師更應該注重課堂是學生為主體的課堂，從關注學生方方面面再重新設計課堂。在物理課堂教學，特別是新課教學中，采用探究型教學模式，學生普遍參與度較高，但也有些不足之處：

（一）成功之處

1、探究式教學，其探究過程是開放性的，能充分發揮學生的主體性，關注師生體驗、注重探究進程的課堂可以讓我們的物理教學回歸一種“科學狀態”：物理教學變成了物理教師一起參與合作共同探究的一個科學場景，而這個場景恰恰是最符合科學發現的基本場景。

2、關注學生形成以自主、合作、探究為主的學習方式，教師在了解學生學情的前提下，對課程內容進行篩選、組合和確立，對教學方法和學習方法進行預計、創設和調整，都有助于建立這種學習方式，也有助于教師新的學習觀和教學觀的有效落實。

（二）不足之處

1、在教學中，由于長期以來的接受式教學已經深入骨髓地影響著教師的教學行為，而且看起來這種方式也有一定的效果，盡管在意識上教師知道要給予學生自我探究的機會，但實踐中還改不了老的一套。

2、對教學內容的理解還是不夠到位，從而影響課堂教學模式的選擇應用;同時課堂中對學情的了解缺乏有效的手段;學生的學還是不夠充分，教師的教變得有點弱化，尤其是引導缺乏有效的方法和策略。