“探究在前,教材在后”的初中物理教学策略
2021-08-13柳旭峰
柳旭峰
摘要:初中物理中的探究教学常常流于形式,无法实现培养学生科学意识、科学态度、科学能力的教学目标。造成这种现象的主要原因是,许多学生借助教材提前知道了结论,探究活动没有得到真正落实。然而,“探究在前,教材在后”教学策略有效地处理好了探究活動和教材阅读的关系,克服了实施探究和利用教材之间的矛盾。
关键词:初中物理 探究教学 教学策略
物理是一门极其重要的科学学科,其知识体系的建立离不开科学家的各种探究活动。随着新课程改革的深入,初中物理教学出现了越来越多探究教学的身影。许多教师希望使用探究教学提升学生的科学能力和意识,以便促进学生更好的发展。
探究的本质是对未知世界缺乏必要了解的情况下进行的一系列科学研究活动。但是,在初中物理课堂教学中,探究的常常是学生已经知道结论的活动,无法模拟真实探究的过程,也没有将探究的本质凸显出来,导致探究活动对学生发展的促进作用不甚理想。
为了改变这种状况,教师可以采用“探究在前,教材在后”教学策略,即不让学生事先阅读教材,在学生不了解教学内容的基础上开展探究活动,等学生探究之后,再引导学生阅读教材,验证学生探究成果的科学性。这种探究教学可以避免学生在事先知道结论的情况下出现“伪探究”的问题,从而较好地发展学生的科学能力和科学意识。下面,笔者从四个方面分析了“探究在前,教材在后”的初中物理教学策略。
一、利用探究任务表单,引导学生探究
由于学生没有事先阅读教材,所以他们不知道具体的学习内容。这时,教师必须给学生足够的引导和提示,帮助他们明确探究目标。否则,学生的探究将是盲目的,无法实现教学目标。
探究任务表单是指,分解探究任务,制作成为一个具有教学目的的表单。在初中物理探究教学中,教师将探究任务表单发放给学生,要求学生按照探究任务表单的要求开展探究活动。有了探究任务表单的指引,学生就可以较好地完成探究任务,提高学习效率。由于探究任务表单是任务的列表,学生会觉得比较枯燥,所以在发放探究任务表单之前,教师可以借助多媒体技术创设探究情境,增加探究活动的趣味性。
如在教学“声音是什么”时,教师可以运用探究任务表单引导学生探究。首先,教师可以运用教室中的多媒体设备播放大自然中的各种声音,有小鸟的鸣叫声,有河水的流动声,有人潮的喧嚣声,有机器的轰鸣声。有些声音是学生熟悉的,有些声音是学生陌生的,这些奇妙的声音激发了学生探究声音本质的浓厚兴趣。其次,教师将事先编制好的探究任务表单发放给学生。任务表单上的任务列表为:
□声音是怎么产生的?
□声音是依靠什么传播的?
□声音能够传递能量吗?
□声音能够传递信息吗?
学生拿到探究任务表单后,可以采用小组合作的方式按照上面的任务顺序展开探究。当完成一项任务后,学生就在任务描述前面的方框中打上“√”,表示这个任务完成了。显然,有了探究任务表单的提示,学生的探究具有目的性和方向性,探究活动的效果也更加理想。
二、提供必要探究资源,帮助学生探究
探究活动需要一定的资源支撑,包括硬件资源和软件资源。硬件资源是指,在探究中做实验所需要的实验器材和相关物品;软件资源是指,探究中需要的文本、图像、视频等信息资料。在初中物理教学中,教师指导学生探究,往往指定了相关的探究实验,这种教学方式严重限制了学生的思维,导致探究教学的效果较差。
为了有效引导学生开展探究活动,教师可以要求学生自主设计探究方案,教师根据学生的探究方案提供相关的硬件资源和软件资源。这种探究教学可以极大发挥学生的主观能动性,强化探究教学效果。但是,由于学生的设计方案各不相同,教师不可能为所有学生提供必要的资源支撑。面对这个问题,教师可以从两个方面入手:第一,教师可以预先估测学生能够设计出来的探究方案,根据预估准备一些资源;第二,教师指导学生设计探究方案时尽可能使用身边存在的物品(文具、生活用品等)作为硬件支撑资源。
在教学“平面镜”时,教师先给学生提供探究任务表单,将探究平面镜成像的特点作为主要的探究任务。探究平面镜成像需要的实验器材包括平面镜、蜡烛、玻璃板、成像模型等。在探究过程中,学生还需要刻度尺和光屏。这时,教师可以用身边的三角尺和白纸来代替刻度尺与光屏。在探究时,学生将成像模型放在平面镜前观察它所呈的像,会发现平面镜中成的像是正立的、相反的。学生又更换不同的物体,发现所成像都具有相同的特点。然后,学生利用玻璃板研究平面镜成的像,学生用白纸在玻璃板后面无法接收到蜡烛的像,所以平面镜成的是虚像。学生将另外一支蜡烛放在平面镜的后面,学生在玻璃板前观察,调整蜡烛位置,使这支蜡烛和像重合。学生再借助三角尺测量像距,会发现像距和物距是相等的。在本次教学中,教师根据预估,给学生提供必要的硬件资源,支撑学生的探究活动,帮助学生顺利地发现平面镜成像的具体规律。由于这些规律是学生通过自主探究获得的,所以他们的印象会比较深刻。
三、指导阅读物理教材,验证探究成果
在“探究在前,教材在后”教学策略中,阅读教材的作用是验证探究成果。由于学生的探究能力有限,所以他们得到的探究成果不一定具有较强的科学性。针对这个问题,在学生完成相关的探究活动后,教师可以要求学生认真阅读教材,对比自己的探究成果。经过对比后,学生会发现自己探究结果中存在的问题,并思考、分析自己探究活动中存在的问题,从而引起学生新一轮的探究活动。阅读教材需要一定的获取信息能力,而初中学生的信息获取能力相对较弱,所以教师要对学生的阅读进行有效指导。
在教学“乐音的特征”时,教师可以引导学生自主设计探究方案,探究影响乐音三要素的因素。其中,探究小组得出的结论分别是:声音的响度和发声物体的振动幅度有关系,声音的音调和发声物体的振动快慢有关系,声音的音色和发声物体的材质有关系。对第一个结论,学生可以通过敲击音叉总结得到;对第二个结论,学生可以通过改变琴弦的长度进行实验得到;对第三个结论,学生只能从让不同的物体发声来感受得出。在学生得到结论后,教师应要求学生阅读教材。如教师可以要求学生直接从教材中找出和结论有关的句子,但不需要一字不漏地阅读教材上的所有内容。在阅读教材时,学生会比较教材中的探究实验和自己设计的探究实验有何不同,会思考教材中结论的表述方式和他们探究得到结论的表述方式的不同。这样一来,阅读教材就能让学生真正地建立起对知识的认知。
四、深入分析探究过程,形成系统理解
在学生探究之后,教师要指导学生对照教材,分析结论是否科学。在教学的最后阶段,教师还要引导学生深入分析探究过程,以便形成系统理解。在初中物理教学中,学生虽然用到了科学探究的教学方法,但是探究获取的知识比较零碎。这时,教师可以让学生先回顾探究过程,然后整合自己获取的知识,形成知识体系。
在教学“光的直线传播”时,教师可以引导学生采用“探究在前,教材在后”教学策略,同时引导学生反思探究过程,以形成系统理解。如学生可以制作一幅知识结构图来反映这一节的知识体系:以光在均匀介质中沿直线传播为核心知识点,到光线的表示方法,再到小孔成像的原理。在小孔成像中,学生还可以拓展出小孔成像的特点,改变发光体或者光屏到小孔距离时,对所成像大小的影响等。经过整理,学生的头脑中已经建立起了完整的知识体系。显然,完善的知识体系可以帮助学生更好地认识光的性质,也可以帮助学生解释生活中遇到的各种现象。
总之,“探究在前,教材在后”是初中物理教学的一种有效策略,可以真正实现学生的自主探究,其不仅处理好了教材阅读和探究活动之间的关系,还可以让学生在不受教材影响、不知道探究结果的情况下,实施有效探究。
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(作者单位:江苏省宜兴市官林第二中学)