科學(xué)探究既作為學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又作為一種重要的教學(xué)方式,有效地促進(jìn)了物理課堂教學(xué)改革。學(xué)生在課堂上經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程、學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法、體驗(yàn)探究所帶來(lái)的樂(lè)趣。
但在教學(xué)過(guò)程中,我常發(fā)現(xiàn)師生僅在上新課時(shí)進(jìn)行探究,或照著書(shū)本上提出來(lái)的課題探究。人教版物理教材上共提出了35個(gè)探究課題,師生就探究35次,為了探究而探究。在習(xí)題課上仍然是以往的灌輸式教學(xué),教師講、學(xué)生聽(tīng),學(xué)生不停地練習(xí)。
其實(shí),在教學(xué)中探究的素材是非常多的。如,教材中出現(xiàn)的問(wèn)題、聯(lián)系生活中出現(xiàn)的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題、作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題都可以作為素材進(jìn)行探究。在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)探究的素材,使學(xué)生能夠自己提出探究的問(wèn)題,自己設(shè)計(jì)探究過(guò)程,得出自己的結(jié)論。這樣學(xué)習(xí)中碰到的疑問(wèn)學(xué)生親自探究過(guò)了,弄明白了來(lái)龍去脈,其疑問(wèn)也就真正解決了。
一、易錯(cuò)題的探究素材
學(xué)習(xí)電學(xué)時(shí),作業(yè)中的電表變化題學(xué)生很容易錯(cuò),常一錯(cuò)再錯(cuò)。這時(shí)教師常通過(guò)加強(qiáng)練習(xí)來(lái)糾正,學(xué)生在題海中一遍一遍地練,常常一不小心還是要錯(cuò)。為此我引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)了一堂電表變化的探究課,讓學(xué)生的主動(dòng)探究代替一堂強(qiáng)度很大的習(xí)題課。先組織學(xué)生討論電路中電壓表和電流表的變化是什么原因引起的,得出探究主題:“串聯(lián)、并聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器引起的電表變化問(wèn)題”。然后討論選擇的器材,實(shí)驗(yàn)的電路圖,分析電壓表和電流表可以測(cè)哪幾處的值,通過(guò)實(shí)驗(yàn)親眼觀察它們的變化規(guī)律,設(shè)計(jì)表格得出結(jié)論。這樣電壓表的變化就一目了然:串聯(lián)電路中定值電阻電壓表和電流的變化是同步的,滑動(dòng)變阻器中電壓表和電流表的變化是相反的,并聯(lián)電路中心壓表是不變的。在獲得探究的結(jié)論后再引導(dǎo)學(xué)生尋找原因。這樣,電表的變化題學(xué)生就真正掌握了。
二、抽象題的探究素材
探究是學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手過(guò)程,在探究的過(guò)程中學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦,相互之間又互動(dòng)合作,各方面的能力都得到了鍛煉。探究時(shí)對(duì)照實(shí)物,現(xiàn)象明了,原本抽象的物理變具體了,故作業(yè)中碰到的抽象的物理作業(yè),只要能探究的,盡量引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。例如電學(xué)中的故障題,一會(huì)把電流表看成導(dǎo)線,一會(huì)把電壓表看成斷路,電路一會(huì)兒成短路了,一會(huì)兒成斷路,但是兩表有時(shí)有讀數(shù)有時(shí)沒(méi)讀數(shù)。學(xué)生感覺(jué)做該類(lèi)題很抽象、常出錯(cuò)。故可把該故障題作為探究的素材,讓抽象的知識(shí)具體化,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。設(shè)計(jì)串聯(lián)電路中的部分短路和斷路電路,學(xué)生探究每種情況下電表示數(shù)情況,然后逆向思維,用電壓表,電流表檢測(cè)電路故障時(shí),看到有無(wú)示數(shù)就可知道是什么故障。設(shè)計(jì)一串小彩燈,故意裝一個(gè)鎢絲斷的燈泡在內(nèi),讓學(xué)生用電壓表和電流表實(shí)際檢測(cè)是哪個(gè)燈泡有故障。
三、聯(lián)系生活題的探究素材
物理學(xué)是一門(mén)自然科學(xué),實(shí)際生活中的方方面面都與物理學(xué)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。只要仔細(xì)地觀察生活、了解生活、認(rèn)識(shí)生活、體驗(yàn)生活,這些習(xí)以為常的現(xiàn)象都可以作為探究素材。學(xué)習(xí)《力和機(jī)械》時(shí),作業(yè)中有很多有關(guān)自行車(chē)的習(xí)題,這時(shí)我們可以把所有自行車(chē)的知識(shí)歸納在一起,匯合成一堂探究課,如:自行車(chē)在騎行時(shí)為什么不會(huì)倒?自行車(chē)中用到了哪幾種機(jī)械?自行車(chē)哪些地方增大或減小摩擦,分別采用什么方法?又如學(xué)習(xí)了“杠桿平衡的條件后,我以桿秤為例,讓學(xué)生每小組帶4把桿秤,親自探究桿秤不平時(shí),你如何調(diào)節(jié)?為什么小小秤砣能壓千斤?不法商販在交易中常用扣秤謀取暴利,他們買(mǎi)進(jìn)時(shí)如何做手腳,賣(mài)出時(shí)又如何做手腳?他們利用了什么原理?通過(guò)對(duì)這些生活例子的探究,學(xué)生對(duì)”杠桿平衡的條件“能有更深的理解,也能用學(xué)到的知識(shí)解釋生活中的問(wèn)題。
其實(shí)讓學(xué)生探究不要不放心,怕這怕那,學(xué)生的事情都包辦,認(rèn)為學(xué)生不會(huì)探究,不肯放手。習(xí)題課時(shí),大膽放手,讓學(xué)生探究生活中碰到的物理。如學(xué)摩擦力時(shí),學(xué)生常遇到拔河比賽中的摩擦力問(wèn)題,這種課老師可以不說(shuō)一句話,讓學(xué)生分成兩大組,分別選拔選手,充分運(yùn)用物理知識(shí),設(shè)計(jì)方案,讓自己的一組勝出。比賽前,學(xué)生想盡方法,選體重大的學(xué)生上場(chǎng)、穿花紋很新的鞋子上場(chǎng),選擇地面粗糙,掃盡地表的小沙子。比賽時(shí),隊(duì)員用盡全力一起有序發(fā)力,把力都用在同一直線上,拉拉隊(duì)指揮同時(shí)用力。比賽后,再讓獲勝組代表發(fā)言,總結(jié)拔河比賽中所用到的物理知識(shí),交流他們一組取勝的奧秘。這樣的一堂探究課,比做幾張?jiān)囶}有效多了,可以說(shuō)學(xué)生對(duì)這堂課的內(nèi)容一輩子都會(huì)記憶猶新的。
四、作業(yè)中的探究素材
當(dāng)所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的感知經(jīng)驗(yàn)出現(xiàn)混淆、矛盾時(shí)也可以選材探究。例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)功、功率、機(jī)械效率之后,對(duì)這三個(gè)物理量大小關(guān)系的認(rèn)識(shí)上容易模糊不清,因而他們會(huì)提出問(wèn)題:做功多,功率就大嗎?機(jī)械效率就高嗎?于是圍繞問(wèn)題展開(kāi)探究活動(dòng),該探究可由體重不等的6人或4人組成的小組共同進(jìn)行,每人搬4塊磚,從一樓上到四樓,記錄快慢順序名次。然后計(jì)算每個(gè)人的功、功率、機(jī)誡效率,進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)做功多的功率不一定大,機(jī)械效率最高的是最瘦弱的同學(xué)。該活動(dòng)起源于問(wèn)題,解決問(wèn)題的過(guò)程使每個(gè)同學(xué)體驗(yàn)到了探究活動(dòng)的快樂(lè),同時(shí)對(duì)三個(gè)物理量有了更深刻的認(rèn)識(shí)。
在學(xué)習(xí)慣性時(shí),學(xué)生對(duì)于“勻速運(yùn)動(dòng)的車(chē)子上,靜止下落的物體落在正下方”很不理解,總認(rèn)為,物體下落,車(chē)子往前了,肯定落在后方。為此,課外活動(dòng)課時(shí),讓幾個(gè)同學(xué)合作,其他同學(xué)觀看,在地上畫(huà)出一根白色粗線,讓一位同學(xué)騎車(chē),另一位同學(xué)坐在車(chē)后,抓一塊石頭,在到達(dá)白線時(shí)放手,全體同學(xué)站在白線旁邊觀察石頭的運(yùn)動(dòng)位置。
五、類(lèi)比現(xiàn)象探究的素材
類(lèi)比是學(xué)生學(xué)習(xí)物理中常見(jiàn)的一種方法。類(lèi)比是根據(jù)兩種事物在某些特征上的相似,做出它們?cè)谄渌卣魃弦部赡芟嗨频募僭O(shè)。利用這種類(lèi)比的方式來(lái)引入新概念可讓學(xué)生很容易地接受新概念,加深對(duì)新概念的理解。但類(lèi)比也有不利的一面,它容易把兩個(gè)概念混淆。如:把電流和水流加以類(lèi)比可以使學(xué)生很容易接受電流的概念,但畢竟電流并非完全象水流,它并不是象水流一樣從水庫(kù)中流出來(lái),電源內(nèi)部并沒(méi)有電流流出來(lái)。學(xué)生混淆了這兩個(gè)概念,故作業(yè)時(shí)做到從并聯(lián)電路變成簡(jiǎn)單電路時(shí),正確答案是電流表示數(shù)變小了,但學(xué)生一直認(rèn)為電流表示數(shù)是不變的,這種由開(kāi)關(guān)引起的電流表變化題錯(cuò)率較高。為此我引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn),通過(guò)自己直觀看到的現(xiàn)象,仔細(xì)體會(huì)電流與水流的不同之處。
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