“一科多模”教学新范式在课堂探究活动中的实效性研究

沈燕庆

摘  要：“学为中心”是新课改的总的指导思想，物理新课程标准中要求注重学生学习方式与教师教学方法的改进，强调让学生在已有的知识经验和实验的探究活动中学习物理、研究物理。实验教学与理论教学相结合，有利于学生对物理概念和规律的正确建立，深刻理解并牢固掌握。本文就物理新授课中如何运用实验活动加深学生知识烙印的实效性进行了探究，与广大同行交流。

关键词：新授课教学;实验探究

在物理课堂教学过程中，把探究活动有效化，把教学内容从提出与物理相关的问题开始，以探究活动为中心组织教学过程——帮助学生创设有效问题情境，培养学生发现问题、探究问题、解决问题的能力，让物理课堂教学探究过程更有效。探究教学这一教学方式更符合“学为中心，教学生学”的要求，在培養学生的问题意识、解决问题能力等方面提供更好的途径。

一、物理新授课探究教学模式的推进原则

（一）切实体现“学为中心、教学生学”的实践行为

“学为中心”有两层含义：一、在角色定位上，以学生为主体，学生成为了问题研究的中心，成为问题解决的主动参与者。教师为学生的学习服务，成为问题情境的创设者、学习方案的设计者、问题研究的组织者和问题解决的指导者。教育本来就是一项服务行业，“为学生服务”其实质是将学生看成独立而不是依附于教师的主体，尊重学生、理解学生、信任学生的能动潜力，充分体现学生的自主和自立;二、在活动定位上，以学生的学习活动为核心，让学生的学习活动领先于教师的教学活动，让教师的教学活动围绕学生的学习活动展开。

（二）切实体现高中物理教学内容的学科特点

物理学是以实验为基础的科学，物理教学必须以实验为基础。在物理教学中，运用实验的目的，主要在于给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生能主动地获取物理知识和发展能力，促进学生科学品质和世界观的形成;同时，通过学生的观察实践，使学生掌握实验的基础知识和基本方法，培养他们的实验能力。中学物理教学必须以实验为基础，这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用所决定的。

二、物理新授课探究教学模式研究与实践

（一）模式选择

对于高中物理中的一些重要性质、定理、公式的教学，如力的平行四边形法则、做功与速度的关系、电阻率的决定因素等，需要凸现知识的形成过程、渗透相应的物理思想方法，可选择探究型新授课模式。

而对于一些陈述性知识，如速度、位移、加速度、超失重等，没有典型实验作支撑的物理知识，一般适用于预学型新授课模式。

同时，高中物理中很多物理量涉及到标矢性，用简单的预学型新授课模式学生不易掌握，可以尝试用探究型模式加深学生的理解。笔者对“物理必修2第七章《功》”这一节课就采用了探究型模式。

（二）教学过程（以“物理必修2第七章第二节《功》”教学为例）

1、课前预习、提出问题

这一过程主要是让学生形成问题意识，同时也明确探究的目标。创造性思维活动的表现需要有一定的激发条件，要求教师在教学过程中设置适当的问题，营造一种学生能够明显意识到的疑难情境，使学生产生认识上的困难或困惑，从而激发他们对探究活动的动机和兴趣。

在《功》这一节教学中，怎样理解功的标量性以及分力做功与合力做功之间的关系是本节课的难点，特设计了如下问题：

（1）、功是有正负的，那么功是矢量还是标量呢？

（2）、我们接触到的物理量中，哪些是矢量？哪些是标量？怎样区别？

（3）、类比其他物理量，怎样证明功的标矢性？

2、猜想，提出假设，设计方案

这一过程着重培养学生的创造性思维，也是问题解决十分关键的一步，在策略上，首先是教师不要对学生进行过多的干涉，即使有时学生的假设看起来相当幼稚。若学生的注意偏离了目标，教师可给予简单的提醒，但这种提醒仅仅帮助学生不偏离目标，决不能干涉学生对问题的思考;其次是要引导学生学会进行理性分析，提出合符逻辑的猜想与假设。

在提出问题后，有学生回答出了标量与矢量的运算法则不同，标量合成遵循代数运算，矢量合成遵循平行四边形法则，按照这个思路，类比实验“验证力的平行四边形法则”，有同学将实验设计方向转化为探究分力做的功与合力做的功之间的关系。

方案设计：两个分力对物体做的功与合力对物体做的功之间的关系

设计方案原则：简单易行，具有操作性，又具有一般性，

探究方案设计是我们高中阶段探究的重点，上述探究中我们达到的目的有：

（1）、帮助学生理解公式应用时哪些力是不做功的。

（2）、加强学生对做功公式的应用。

（3）、学生体会并感受受力分析的基本步骤。

（4）、自主体验总功计算方法。

（5）、方案设计的说明使学生明白设计探究方案时需要任务明确。

3、教师指导完善

这一过程在策略上，教师应以一个参与探究者的身份，参与到活动中去，对个别重要条件可以言语提醒，但不要急于去干涉学生的活动。教师必须为学生提供完备的实验设备。在学生做实验进行探究的过程中，教师应巡视并与各小组进行交流，倾听学生的问题和想法，不时评价学生的探究进程。必要时，可通过讲评、示范或讨论等形式提供其他信息。

设计方案肯定是比较多的，优劣性的比较对探究进程有相当大的影响，而且选择的过程也是学生深化理解为什么如此探究的最佳途径。最终得到最佳方案，由此开始证明不仅节省时间，探究紧凑，同时也达到了探究目的。这样的设计，完全从教师完成教学任务转移到了如何让学生去经历过程的转变。

4、实验操作与数据收集

在这一过程中教师应适当地引导和帮助学生树立自主实验的信心，指出学生在实验中操作上或思维上的“闪光点”。对于实验过程中出现的异常现象，要激励学生进一步探索、分析原因，从中有所发现。

实验操作步骤：

（1）用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上;

（2）把拴有两个细绳套的物体放在白纸一端，记录初始位置O;

（3）一位同学用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度（90O）地拉物体，并尽量保持弹簧测力计方向不变，使物体缓慢运动到某一位置0，另两位同学分别记录两弹簧测力计的读数和初始时弹簧测力计方向，用铅笔描下O点的位置;

（4）用铅笔和刻度尺连接结点O O，测量O O的长度L，并在O处作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的示意图，测量并记录F1和F2与O O之间夹角的大小α1和α2;

（5）只用一只弹簧测力计通过细绳套把物体拉到同样的位置0，记下弹簧测力计的读数F;

（6）改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次。

注：在实验操作过程中，保证缓慢拉动是很关键的一步，但是由于操作的不确定性和测量的偶然性，可能收集到的数据会有比较大的偏差，因此需要小组成员之间通力合作，分工明确，并且要充分考虑到实验误差，所以选取的物体质量较重较为合理。

5、分析结果，得出结论

这一过程中，首先要安排学生进行小组间或人与人之间的交流，让学生表达自己的探究成果和方法，倾听他人的探究经验，通过交流，发现彼此间的差异，并进行客观的比较和鉴别。其次，要提醒学生注意到彼此间的不一致，为什么会有这些差别？哪一种结论更正确？通过反思探究过程，反思推断的依据，从不同的角度进行思考，然后达成共识，并把结论用书面或口头方式表达出来。

三、反思

笔者认为：过去的教师关注自身在教学过程中的主导地位，现在的教师更应注重课堂是学生为主体的课堂，从关注学生方方面面再重新设计课堂，无疑，探究式课堂正符合了这种趋势。

实际上，课堂的生成是随机的，物理课堂的探究是一种研究性的活动，学生在经历这种探究时产生的问题是多方面的，生成的问题是多角度的，所以这一课题将是一个永恒的课题，值得我们每一位教师去思考，去研究。