浅谈物理课内探究性活动的形式

2009-10-22董玉华

新课程研究·教师教育 2009年9期

董玉华

随着课程改革的深入进行,广大教师越来越重视教学中的探究式学习。但在实施探究式学习时,我们发现有不少教师都将探究式学习与学生动手做实验简单地等同起来,认为在物理教学中实施探究式学习,就是要让学生更多地动手实验,似乎不做实验就不算是探究式学习。其实,这是对探究式学习的一种误解。笔者结合自己的教学实践,谈点浅显的认识。

在物理课堂内进行的探究活动适合于具体的问题。根据探究内容的特点,探究形式可以分为两大类:一类是需要做实验的探究活动,称之为实验探究;另一类是不需要做实验,对理论性比较强的内容所进行的探究活动,称之为理论探究。下面分别介绍:

一、实验探究

物理是一门以观察、实验为基础的科学。做实验、研究物理问题也为每一个物理教师所熟知,这就很容易使教师在实施探究式教学时,仍然是穿新鞋走老路,简单地将演示实验变为学生分组实验,认为只要是学生动手做了实验,就是进行了探究学习。其实,单纯的动手实验并不是真正意义上的探究学习,现以对阿基米德原理的探究活动为例进行分析:

1.给出实验器材,让学生检查器材:每2~3个学生为一组,每组给一只弹簧测力计、一个大橡皮塞、一条细线、一只溢水杯(装满水)、一只小烧杯和一个量筒。

2.教师给出实验步骤,学生严格按照步骤进行实验。

(1)将橡皮塞悬挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数F1;

(2)将橡皮塞浸没在溢水杯中,让溢水杯溢出的水流入小烧杯,同时读出此时弹簧测力计的示数F2;

(3)利用公式F浮= F1 –F2计算出橡皮塞浸没在水中受到的浮力;

(4)用量筒测出被橡皮塞排出的水的体积V排水;

(5)用公式G排水=V排水ρg计算出被橡皮塞排出的水所受到的重力;

(6)将上述有关数据填入实验册表中;

(7)比较F浮和G排水,可以发现F浮=G排水。

3.总结实验。虽然上述活动始终贯穿于学生的动手实验,但在整个活动中,学生完全是按照教师或文本的指令进行的操作。这是一种“照方抓药”式的实验操作,它充其量培养的是学生的实验操作习惯和操作技能,而学生的思维却没有得到有效的培养。探究式学习是一种充满创造性思维的活动,因此,仅让学生动手实验是不够的,还应当使学生在活动中做到手脑并用。基于这样的思想,可以将阿基米德原理的学习活动进行如下改进:

(1)创设情境,提出问题:复习重力、弹力、摩擦力、压力等的大小与哪些因素有关?启发学生找出浮力的大小与哪些因素有关。

(2)猜想与假设:①物体的重力;②物体的密度;③液体的密度;④液体的多少;⑤排开液体的多少(质量、重力、体积)……

(3)设计实验:①要验证猜想需要测量哪些物理量?(浮力大小和排开液体的多少)②小组内讨论要验证猜想需要哪些器材?

A.浮力大小的测量→弹簧测力计、大橡皮塞、细线、装有水的烧杯。

B.猜想的因素→溢水杯、量筒。

C.结合A、B进行评估与交流,将A中装有水的烧杯修正为装满水的烧杯。

然后,每组写出简单的实验步骤,设计实验记录的表格,并与教师、其他组同学进行交流,以得到较为标准的实验步骤,从而提高每组实验的成功率。

(4)进行实验,把实验数据记录在设计的表格内。

(5)分析和论证:根据实验记录的数据,小组内的同学进行分析交流、论证,最后得出结论,并尝试用关系式来表达。

(6)评估与交流:怎样验证浮力的大小跟其他猜想因素无关?如换用其它液体,会得到什么结论?

(7)教师说明阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力F浮的大小等于物体排开液体的重力G排液,即F浮=G排液。

实验探究是学习物理知识的重要手段,是最常用的探究形式。它能够体现探究式学习的六个要素,对培养学生的科学素养起着不可替代的作用,同时也是物理教师需要长期研究的课题。在应用实验探究时,切记不能将简单的学生动手做实验等同于探究式学习。