“5E”探究教学模式下的初中物理教学探讨

2021-01-03钟仕明

科教导刊·电子版 2021年22期

关键词：塑料板液体环节

钟仕明

（广西蒙山县教育局教学研究室广西·梧州 546700）

传统应试教育体制下，初中物理教学多采用“灌输式”理论教学模式，以提高学生考试分数为教学目标。随着素质教育理念口号的提出，这种教学模式无法满足学生全面发展的需求，更新教学观念、创新教学方法至关重要。接下来，谈谈对初中物理教学创新的几点思考。

1 “5E”教学模式相关概述

“5E”教学模式，就是课堂教学的五个环节，即参与（Engage）、探究（Explore）、解释（Explain）、拓展（Elaborate）与评价（Evaluate）环节。

1.1 参与环节

学生通过正常的课堂学习获得新的知识。在参与环节，初中教师创设良好的教学情境吸引学生注意力，学生在参与过程中激发内驱动力、培养思维能力，并充分调动已学过的知识，诱发学习需求。因此，在参与环节，教师应尽量设计一些与学生认知冲突、产生思维碰撞的知识，引导学生顺应、同化新知识，积极构建新的认知结构。

1.2 探究环节

该环节是“5E”教学模式的重中之重，学生获得新的知识、学习技巧、掌握新的物理技能都是在探究环节完成的。在教学过程中，教师基于参与环节创设的真实情境、产生的认知冲突来组织学生开展小组合作探究活动，为学生创造更多的时间去思考、去调查、去探究，进而收获更多的感性认知。

1.3 解释环节

具体来说就是把自己在探究学习中获得的认知、经验归纳成文字，进行理论化、抽象化，并能够用于交流。学生在合作探究中，对知识的理解是直观的、清晰的，作为物理教师，应引导学生通过自己的语言解释自己观察到的、获得的物理概念、定义，引导学生大胆说出自己看法的同时，也能认真倾听其他同学的意见。

1.4 拓展环节

该环节涉及到两个层面：第一，拓展学生知识面；第二，引导学生学以致用，实现对所学知识的深化、升华。首先，拓展学生知识面，就是不断提高知识的开放性，开阔学生眼界、丰富知识体系。具体为纵向与横向上的开放性。纵向上的开放性，具体指新的知识、经验具有承前启后的作用，引导学生掌握书本知识的同时，能够有更深层次学习的机会；横向上的开放性，就是要加强物理学科与语文、化学、数学等学科知识间的相互联系、相互渗透，实现知识的横向迁移，让学生在学好物理知识的同时，也能加强其它学科知识的学习。

1.5 评价环节

评价环节也是“5E”教学模式中的核心环节之一，是对其它四个环节教学成效的具体评价。“5E”教学模式要求在开展物理教学过程中，应强调对教学的过程性评价、对学生的发展性评价，利用评价来为物理教学创造直观认识自我教学过程、教学成效的平台。作为教师，要引导学生通过相关评价工具来检测自身对物理知识、物理技能的理解和掌握程度，检验自己的学以致用能力。这些评价工具应根据实际情况由教师设计或学生自己设计。

2 “5E”探究教学模式在初中物理教学中的具体应用

以初中物理中的“液体的压强”章节教学为例，具体谈谈“5E”教学模式在初中物理教学中的应用。

2.1 参与环节：创设良好的教学情境

为了提高课程导入质量，教师可结合当下的社会热点、焦点来创设真实的教学情境，从而成功导入新课，集中学生课堂注意力。首先，教师利用多媒体教学设备，播放“蛟龙号”成功突破7km海试大关的视频，并结合情境设置问题：请同学们思考“蛟龙号”的下潜难度。播放“蛟龙号”视频，主要是对学生产生巨大的视觉冲击，在提高学生民族自豪感、自信心的同时，也能充分调动学生物理学习积极性和主动性，教师根据具体内容设置问题，引导学生去思考，激发学生思考、探究的兴趣与热情。其次，在导入概念时，教师可借助固体压强知识，引入液体压强知识，在事先准备的水杯中倒水，水在承受重力的同时，对水杯底部会产生压强吗？这主要是通过在已学知识与新知识之间搭建桥梁，增加二者之间的关联性，进而引导学生主动去建构知识。

2.2 探究环节

该教学环节主要是设计教学方案。第一，带领学生看压强。首先，教师要做好实验演示，准备两个塑料瓶，瓶一为上端开口、下端蒙紧橡胶模。瓶二为上端开口、瓶身侧面蒙紧橡胶模，教师演示朝着两个瓶中慢慢加水。然后要求学生仔细观察，学生很快就会发现，两瓶的橡胶模分别朝下、朝两侧突出。如此便可以带领学生进行总结：因为水重力的存在，水对塑料瓶底部也会产生压强；因为水还有流动性，水对塑料瓶的侧身也会产生压强。之所以设计该实验，主要是因为液体压强用肉眼看不见、手也摸不到，书本上记录的相关实验也缺乏直观性、针对性，学生难以牢记和理解，那么教师根据实际情况，借助学生熟悉的工具做实验来开展互动探究，引导学生慢慢通过橡胶模的实验来总结出液体压强相关知识，直观感受液体对容器底部、侧身都存在压强，有利于调动学生探究热情和积极性。

第二，组织学生感受压强。首先，教师组织开展小组合作探究活动，明确问题情境：每个学生准备一个塑料袋，然后让学生把手套进塑料袋中，再放进水中，出现塑料袋贴紧手的现象。教师抛出问题：为什么会出现上述现象，经过探究实验后，学生很快得出结论：液体内部的不同方向其实都有压强。设计这一探究活动，主要是利用小组合作学习活动，引导学生自己动手开展简单实验，切身感受液体压强，在实验开始，不少学生不知从何下手，但经过讨论以后，学生很快发展把塑料袋套在手上再放进水中，塑料袋会紧紧贴住塑料袋。学生切身参与实验，直观感受液体压强的存在，并在实验结束后互相交流自己的感受。这也是学生的感性认识上升到理性认识的过程，深刻认识物理知识。

第三，探究压强影响因素。教师可设计不同的实验来探究影响液体内部压强的影响因素。在教学准备阶段设计实验方案、准备实验工具。本文中，教师主要设计四个方案，涉及到的实验工具有：红色酒精溶液、蓝色水溶液、玻璃管、盛满水的圆筒、有细线的塑料板。具体实验为：实验一：研究实验原理，朝玻璃管中注入某种液体，到一定量后，塑料板会掉落；实验二：研究液体压强和液体质量间的关联。液体密度、深度保持不变，在不同粗细的玻璃管内倒进相同密度、深度的液体，不难发现，粗细度不一的玻璃管底部的塑料片在注进相同高度水溶液后掉；实验三：研究液体压强和液体深度间的关联，液体密度保持不变，如果想玻璃管内倒进些许水溶液后塑料板不会掉落，但是倒进更多水时塑料板就掉了；实验四：研究液体压强和液体密度间的关系，采用相同粗细度的玻璃管，保持深度不变，如果两根管中倒进和圆筒内水平面持平的溶液后，水溶液下的塑料板掉落了，但酒精溶液下的塑料板并不会掉落。教师设计这四个实验是为了让学生自主设计实验方案、自己动手开展实验，切身感受实验全程，从而加强对知识的记忆和理解。

2.3 解释环节

基于上述四个实验，引导学生概括解释实验的基本原理。教师提出问题：上述四个实验分别说明了什么问题？引导学生共同分析，经过分析，学生很快总结出，实验一中涉及二力平衡知识，由于液体不同方向都存在压强，会对塑料板产生一个向上的压力；当朝着玻璃管中加入液体时，液体会对玻璃管下方的塑料板产生向上的压力，这两种力的共同作用让塑料板呈现实验中的状态；实验二中朝着两个粗细度不一的玻璃管中注入同密度、同深度的液体后，塑料板都掉落，说明玻璃管中液体对塑料板的压强一样，液体压强的多少与液体质量不存在关系；实验三和实验四说明同样的液体，深度一致时，液体密度与压强成正比，深度不一致时，液体深度与压强成正比。

在实验过程中，学生看到不同的现象会存在很多疑问，基于此，学生互相探讨、教师引导分析后，能够从实验中概括概念、定义，引导学生对液体压强概念、特征、影响因素产生正确的认识，提高教学质量与水平。

2.4 拓展环节

教师可以结合学生实际情况开展该环节教学活动，设置问题：生活中处处存在液体压强，以深海潜水服为例，大家谈谈液体压强的具体应用。深海潜水服的设计运用到深度和液体压强之间的关系，液体深度与液体压强成正比，在到达深海更深处时，潜水员身体会经受巨大的压力，且深海温度低，穿上潜水服，能够发挥保暖、保护身体不受伤的作用。其次，课堂教学结束以后，教师可布置家庭作业，让学生自己去查阅资料、巩固所学知识，如，同学们，如果潜水器到达深海15000m处时，存在哪些技术难题呢？这一问题是课上关于潜水服设计原理问题的延伸，更是学生非常感兴趣的科技问题，学生通过查阅文献、结合本章节所学的液体压强相关知识，能很快解释这一问题，并获取新知识、新技能，实现对课堂知识的拓展延伸。

2.5 评价环节

第一，教师可给出某一概念，让学生回答是否正确，如，液体质量是液体压强大小的影响因素吗？如此有利于纠正学生常见的错误概念，有效巩固所学知识，提高教学质量；第二，学以致用，解释应用并拓展。教师准备一个两端开口的玻璃管、刻度尺、橡皮膜、量杯等工具，引导学生通过液体压强知识来测量盐水密度。如此有利于引导学生进行深度思考，进行学以致用的同时，还能反思自己的实验思路是否正确、方法是否得当，教师也要用同样的方法来检测自己的教学成效，从而不断提升教学有效性。