柳旭峰
摘要:初中物理中的探究教學常常流于形式,無法實現培養學生科學意識、科學態度、科學能力的教學目標。造成這種現象的主要原因是,許多學生借助教材提前知道了結論,探究活動沒有得到真正落實。然而,“探究在前,教材在后”教學策略有效地處理好了探究活動和教材閱讀的關系,克服了實施探究和利用教材之間的矛盾。
關鍵詞:初中物理? 探究教學? 教學策略
物理是一門極其重要的科學學科,其知識體系的建立離不開科學家的各種探究活動。隨著新課程改革的深入,初中物理教學出現了越來越多探究教學的身影。許多教師希望使用探究教學提升學生的科學能力和意識,以便促進學生更好的發展。
探究的本質是對未知世界缺乏必要了解的情況下進行的一系列科學研究活動。但是,在初中物理課堂教學中,探究的常常是學生已經知道結論的活動,無法模擬真實探究的過程,也沒有將探究的本質凸顯出來,導致探究活動對學生發展的促進作用不甚理想。
為了改變這種狀況,教師可以采用“探究在前,教材在后”教學策略,即不讓學生事先閱讀教材,在學生不了解教學內容的基礎上開展探究活動,等學生探究之后,再引導學生閱讀教材,驗證學生探究成果的科學性。這種探究教學可以避免學生在事先知道結論的情況下出現“偽探究”的問題,從而較好地發展學生的科學能力和科學意識。下面,筆者從四個方面分析了“探究在前,教材在后”的初中物理教學策略。
一、利用探究任務表單,引導學生探究
由于學生沒有事先閱讀教材,所以他們不知道具體的學習內容。這時,教師必須給學生足夠的引導和提示,幫助他們明確探究目標。否則,學生的探究將是盲目的,無法實現教學目標。
探究任務表單是指,分解探究任務,制作成為一個具有教學目的的表單。在初中物理探究教學中,教師將探究任務表單發放給學生,要求學生按照探究任務表單的要求開展探究活動。有了探究任務表單的指引,學生就可以較好地完成探究任務,提高學習效率。由于探究任務表單是任務的列表,學生會覺得比較枯燥,所以在發放探究任務表單之前,教師可以借助多媒體技術創設探究情境,增加探究活動的趣味性。
如在教學“聲音是什么”時,教師可以運用探究任務表單引導學生探究。首先,教師可以運用教室中的多媒體設備播放大自然中的各種聲音,有小鳥的鳴叫聲,有河水的流動聲,有人潮的喧囂聲,有機器的轟鳴聲。有些聲音是學生熟悉的,有些聲音是學生陌生的,這些奇妙的聲音激發了學生探究聲音本質的濃厚興趣。其次,教師將事先編制好的探究任務表單發放給學生。任務表單上的任務列表為:
□聲音是怎么產生的?
□聲音是依靠什么傳播的?
□聲音能夠傳遞能量嗎?
□聲音能夠傳遞信息嗎?
學生拿到探究任務表單后,可以采用小組合作的方式按照上面的任務順序展開探究。當完成一項任務后,學生就在任務描述前面的方框中打上“√”,表示這個任務完成了。顯然,有了探究任務表單的提示,學生的探究具有目的性和方向性,探究活動的效果也更加理想。
二、提供必要探究資源,幫助學生探究
探究活動需要一定的資源支撐,包括硬件資源和軟件資源。硬件資源是指,在探究中做實驗所需要的實驗器材和相關物品;軟件資源是指,探究中需要的文本、圖像、視頻等信息資料。在初中物理教學中,教師指導學生探究,往往指定了相關的探究實驗,這種教學方式嚴重限制了學生的思維,導致探究教學的效果較差。
為了有效引導學生開展探究活動,教師可以要求學生自主設計探究方案,教師根據學生的探究方案提供相關的硬件資源和軟件資源。這種探究教學可以極大發揮學生的主觀能動性,強化探究教學效果。但是,由于學生的設計方案各不相同,教師不可能為所有學生提供必要的資源支撐。面對這個問題,教師可以從兩個方面入手:第一,教師可以預先估測學生能夠設計出來的探究方案,根據預估準備一些資源;第二,教師指導學生設計探究方案時盡可能使用身邊存在的物品(文具、生活用品等)作為硬件支撐資源。
在教學“平面鏡”時,教師先給學生提供探究任務表單,將探究平面鏡成像的特點作為主要的探究任務。探究平面鏡成像需要的實驗器材包括平面鏡、蠟燭、玻璃板、成像模型等。在探究過程中,學生還需要刻度尺和光屏。這時,教師可以用身邊的三角尺和白紙來代替刻度尺與光屏。在探究時,學生將成像模型放在平面鏡前觀察它所呈的像,會發現平面鏡中成的像是正立的、相反的。學生又更換不同的物體,發現所成像都具有相同的特點。然后,學生利用玻璃板研究平面鏡成的像,學生用白紙在玻璃板后面無法接收到蠟燭的像,所以平面鏡成的是虛像。學生將另外一支蠟燭放在平面鏡的后面,學生在玻璃板前觀察,調整蠟燭位置,使這支蠟燭和像重合。學生再借助三角尺測量像距,會發現像距和物距是相等的。在本次教學中,教師根據預估,給學生提供必要的硬件資源,支撐學生的探究活動,幫助學生順利地發現平面鏡成像的具體規律。由于這些規律是學生通過自主探究獲得的,所以他們的印象會比較深刻。
三、指導閱讀物理教材,驗證探究成果
在“探究在前,教材在后”教學策略中,閱讀教材的作用是驗證探究成果。由于學生的探究能力有限,所以他們得到的探究成果不一定具有較強的科學性。針對這個問題,在學生完成相關的探究活動后,教師可以要求學生認真閱讀教材,對比自己的探究成果。經過對比后,學生會發現自己探究結果中存在的問題,并思考、分析自己探究活動中存在的問題,從而引起學生新一輪的探究活動。閱讀教材需要一定的獲取信息能力,而初中學生的信息獲取能力相對較弱,所以教師要對學生的閱讀進行有效指導。
在教學“樂音的特征”時,教師可以引導學生自主設計探究方案,探究影響樂音三要素的因素。其中,探究小組得出的結論分別是:聲音的響度和發聲物體的振動幅度有關系,聲音的音調和發聲物體的振動快慢有關系,聲音的音色和發聲物體的材質有關系。對第一個結論,學生可以通過敲擊音叉總結得到;對第二個結論,學生可以通過改變琴弦的長度進行實驗得到;對第三個結論,學生只能從讓不同的物體發聲來感受得出。在學生得到結論后,教師應要求學生閱讀教材。如教師可以要求學生直接從教材中找出和結論有關的句子,但不需要一字不漏地閱讀教材上的所有內容。在閱讀教材時,學生會比較教材中的探究實驗和自己設計的探究實驗有何不同,會思考教材中結論的表述方式和他們探究得到結論的表述方式的不同。這樣一來,閱讀教材就能讓學生真正地建立起對知識的認知。
四、深入分析探究過程,形成系統理解
在學生探究之后,教師要指導學生對照教材,分析結論是否科學。在教學的最后階段,教師還要引導學生深入分析探究過程,以便形成系統理解。在初中物理教學中,學生雖然用到了科學探究的教學方法,但是探究獲取的知識比較零碎。這時,教師可以讓學生先回顧探究過程,然后整合自己獲取的知識,形成知識體系。
在教學“光的直線傳播”時,教師可以引導學生采用“探究在前,教材在后”教學策略,同時引導學生反思探究過程,以形成系統理解。如學生可以制作一幅知識結構圖來反映這一節的知識體系:以光在均勻介質中沿直線傳播為核心知識點,到光線的表示方法,再到小孔成像的原理。在小孔成像中,學生還可以拓展出小孔成像的特點,改變發光體或者光屏到小孔距離時,對所成像大小的影響等。經過整理,學生的頭腦中已經建立起了完整的知識體系。顯然,完善的知識體系可以幫助學生更好地認識光的性質,也可以幫助學生解釋生活中遇到的各種現象。
總之,“探究在前,教材在后”是初中物理教學的一種有效策略,可以真正實現學生的自主探究,其不僅處理好了教材閱讀和探究活動之間的關系,還可以讓學生在不受教材影響、不知道探究結果的情況下,實施有效探究。
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(作者單位:江蘇省宜興市官林第二中學)