探究式教学在“机械效率”教学中的应用

徐敏飞

【摘要】新课改要求学生应是学习的主体，教师在此过程中起导向作用。探究式教学就是要确立学生的学习主体地位和教师的教学主导作用，有效激发学生的学习热情，使学生养成自主学习的好习惯。“机械效率”是浙教版《科学》课程中的重要内容，文章结合自身的教学经验，对“机械效率”教学过程中采用探究式教学方式进行了分析，以便更好的提高教学质量，激发学生学习兴趣。

【关键词】探究式教学 机械效率 学生 讨论

一、引言

在中小学《科学》课改中，探究式教学模式是改革中的一项重要内容。从最新的《科学》教学大纲的内容来看，大部分的课题内容都极具启发性和探究性。这样的课题内容无疑为推进素质教育、提倡探究式教学模式提供了便利条件和可能性。但是，问题的关键是如何在教学实践中真正做到以探究为方向、以探究为内容、以探究为检验标准。这正是教师需要积极思考、集思广益的地方。

笔者认为作为教师，首先应该充分挖掘教材中蕴含的科学探究内容，即哪些知识点教学可以通过探究式教学模式展开；其次，在探究实践中，教师应该充分引导学生通过分析科学家的实验、模拟实验操作，从而切实体会探究的实质，开拓思维，提高探究能力；再者，教师应该依据教学任务和教学时间合理安排、组织学生开展行之有效的探究式教学后的讨论，以凸显探究式课堂教学的连贯性和实效性。

一、“机械效率”课堂中探究式教学的实践研究

（一）教学目标

（1）教学目标的制定。在不同的教学阶段，教学目标不同，因此在制定教学目标时不仅要考虑课时目标，还要考虑单元目标，更要考虑某一学段整体的课程目标。学生通过物理学科的学习获得的发展是多方面的：能力的发展、技能的提高、方法的提升、情感的体验、兴趣的培养等等，这些都不是短时间可以完成的，需要对整个学段进行整体分析和系统规划，合理安排在不同的教学阶段和教学内容中。通过分析，就可以确定教学在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等不同维度的目标。在“机械效率”课堂中，确定教学目标为：引入机械效率的概念，正确理解有用功、额外功的含义，了解影响机械效率的因素。

（2）教学目标的实现方式。在确信教学目标的合理性之后，下面的问题就是思考如何实现这些目标。实现目标的途径有很多，同课异构就是很好的证明。所谓教无定法，关键在于教师要清楚：选择不同的教学方式，对学生发展的贡献是不同的。在进行反思时，可以从教师选择的教学手段和策略的合理性来考虑。在本案例中，教师确定了机械效率概念这一知识目标，教学中通过教师引导，采用探究式教学对机械效率这个问题进行分析，应该说教师关注了“如何使教学目标得以更好地实现”这个问题。

（3）目标的检测。教学目标是否实现，不能仅从主观观察中获知，还需要对学生进行检测，这就要求目标表述应具可测性。教师们常用诸如“理解机械效率的概念”这样的表述，可检测的指标就不够清晰。不妨将上述目标做更具体的表述：会写机械效率的公式、能說出机械效率的科学意义、能解释机械效率小于1的原因等等，这样的指标非常直观，方便检测，教学目标的实现情况就一目了然。当然，也有一些目标，如方法或情感目标，往往不能通过一两节课就可以实现，也难以通过简单的定量检测来说明，对于这样的目标，可以做一些单元的或者学段的设计，另外选择合适的检测工具，通过学生对所设计的单元进行探讨，发挥探究性教学的优势，激发学生的学习兴趣。

（二）教学过程

在“机械效率”课堂的教学中，应该注重探究式教学方法的运用，让学生多动脑去思考问题。其具体教学过程如下：情境呈现，引发学生思考如何将沙子提上桌面；选取其中使用动滑轮的方法，并进行分析讨论，突破课中的难点：有用功、额外功、总功。对大动滑轮、小动滑轮分别提升物体时有用功、总功进行计算和比较，让学生讨论哪种机械更好，从而引出机械效率的概念，并得出机械效率计算的公式。通过让学生思考机械效率的单位，让学生明确机械效率的两个特征。让学生进行充分讨论，从而获知影响机械效率的因素和提高机械效率的方法。

（三）以影响机械效率的因素为题进行探究

教师直接将问题提出：“那同学们，影响机械效率的因素是哪些呢，请大家分组讨论？”学生分小组进行讨论分析，每个小组的学生可以采取不同的方法研究。学生可以通过实验的方法、推导公式的方法以及讨论的方法进行研究，分析过后再由每个小组的组长组织大家进行讨论，提出每一个影响机械效率的因素的同时都要将理由说明清楚，并将讨论结果记录下来，最后再进行组间讨论。

学生最后交流时可能会提出许多影响机械效率的因素，比如物体的重力、绳子的股数、滑轮的个数（重力）、滑轮和绳子的摩擦、提升物体的高度等等因素，但是教师在学生交流时，组织学生对每一个可能的影响因素进行讨论，每个小组发表意见后总结。通过一系列的交流讨论分析总结，并在教师的引导下，最终将影响机械效率的因素总结出为动滑轮的重力、提升物体的重力（在竖直情况下）、绳子和滑轮之间的摩擦，并推导出了每一个影响因素的依据。在总结影响因素之后，教师再引导学生讨论如何提高机械效率，学生继续通过小组合作讨论交流的方法来解决问题就更加顺利了。

在分析机械效率的影响因素的时候，教师可以让学生通过身边的斜面实验或者杠杆实验，具体将它们的机械效率计算出来，并将影响因素改变，测出对应的机械效率，学生会对机械效率的知识完全巩固并理解清楚。

三、总结

中小学《科学》课程的核心在于将理论与实践有效的结合起来，在“机械效率”课堂上进行探究式教学是不可或缺的方法和手段。教师要敢于“放”，学生要敢于“做”，这样便可达到真正意义上的探究式教学。

参考文献：

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