在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中,由于實(shí)驗(yàn)本身是對新事物的發(fā)現(xiàn)或科學(xué)規(guī)律的檢測過程,具有不確定性,教師可以通過探究教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建實(shí)驗(yàn)問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),開拓學(xué)生的思維空間,培養(yǎng)學(xué)生積極的探索精神。
探究式教學(xué)方法在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中被廣泛地引用,取得了可喜的成績,同時(shí),也反映出一些問題,如課堂問題的引入不夠恰當(dāng),探究過程中對學(xué)生的個(gè)別差異不夠重視,實(shí)驗(yàn)小組劃分不當(dāng),探究后的反思不深刻,以及評價(jià)方式單一等等。筆者以《透鏡成像實(shí)驗(yàn)》為例,對其問題進(jìn)行具體分析,提出自己的一點(diǎn)建議供大家參考。
教學(xué)案例的概述
《凸透鏡成像》是初中一年級第一冊的教學(xué)內(nèi)容,要求學(xué)生按照指定的物距,通過實(shí)驗(yàn)去觀察各種情況下的像,總結(jié)成像規(guī)律。教學(xué)目標(biāo)如下:
1.知識和技能
● 理解凸透鏡的成像規(guī)律
● 運(yùn)用凸透鏡的成像規(guī)律分析判斷解決一些實(shí)際問題
2.過程和方法
● 在探究活動中,初步獲得提出問題的能力
● 通過探究活動,體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程和方法
● 學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法
3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀
● 具有對科學(xué)的求知欲,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理,勇于探究日常用品中的物理學(xué)原理
● 樂于參與觀察、試驗(yàn)、制作等科學(xué)實(shí)踐
在本節(jié)課中,教師首先通過具體案例將新課引入,使學(xué)生對透鏡成像的規(guī)律感到好奇,帶著問題用Flash課件做實(shí)驗(yàn)演示,然后分組進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)。通過對實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)分析,由學(xué)生總結(jié)出最后規(guī)律,并通過具體問題拓展學(xué)生思維。
教學(xué)案例片段分析
片段一:新課的引入
師:同學(xué)們有誰用過照相機(jī)?
(用過照相機(jī)的學(xué)生舉手示意。)
師:你們有誰知道照相機(jī)的工作原理呢?
生:透鏡成像。
師:對,照相機(jī)就是利用凸透鏡成像的原理工作的,這節(jié)課我們就通過實(shí)驗(yàn)來詳細(xì)了解凸透鏡的成像規(guī)律。
……
點(diǎn)評:
此處新課的引入其主要目的是確定這節(jié)課的研究對象——凸透鏡,而不是探究內(nèi)容——凸透鏡的成像規(guī)律,所以,應(yīng)緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際導(dǎo)入課題,充分體現(xiàn)“從生活走向物理”的新課程理念。照相機(jī)這一生活實(shí)物是貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)的,但與凸透鏡的聯(lián)系不夠直觀,沒有幾個(gè)人在使用照相機(jī)的時(shí)候會將其拆開觀察。有部分同學(xué)對其工作原理有所了解,估計(jì)亦是來自書本或他人敘述,所以,此處應(yīng)選擇放大鏡、老花鏡等學(xué)生曾經(jīng)直接觀察或接觸的實(shí)物做引。
片段二:實(shí)驗(yàn)引入
師:大家知道,我們照相時(shí)不論多大的東西都能拍下來,而最后照片是一樣大的,一般都是五寸的,這是為什么?也就是說透鏡成像原理究竟是怎么一回事呢?通過這節(jié)課的實(shí)驗(yàn)我們將會解開這個(gè)問題的答案。(同時(shí)展示人物、景物等不同照片)
生:思考。
……
點(diǎn)評:
在探究式學(xué)習(xí)的過程中,探究問題的設(shè)計(jì)或形成是整個(gè)學(xué)習(xí)過程的核心和線索。問題的設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)面向?qū)W生、面向生活和面向社會三個(gè)面向的新課程理念。其中,面向?qū)W生是關(guān)鍵,主要是指問題的設(shè)計(jì)應(yīng)在學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi),引導(dǎo)學(xué)生的思路,使其自主形成要探究的問題。只有如此,才能使學(xué)生產(chǎn)生探究的興趣和欲望,并使這種動機(jī)在整個(gè)過程中得以保持,滿足學(xué)生的求知欲。
此處,教師應(yīng)提供一個(gè)有助于學(xué)生自主形成探究問題的概念框架。在這個(gè)框架中,首先應(yīng)提供更多的透鏡成像的現(xiàn)象(比如眼睛的原理、放大鏡引燃火柴的現(xiàn)象、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的原理),然后,對這些現(xiàn)象所呈現(xiàn)的不同的透鏡成像機(jī)理加以暗示和引導(dǎo),使學(xué)生產(chǎn)生凸透鏡成像規(guī)律是多樣化的,不同規(guī)律有不同作用的印象。最后,結(jié)合此次實(shí)驗(yàn)課的目的促使學(xué)生產(chǎn)生通過實(shí)驗(yàn)中的動手操作了解真相的欲望。到此時(shí),要探究的問題也就形成了。
同時(shí),此處所提供的各種凸透鏡成像現(xiàn)象的描述可以作為一種探究過程的資源讓學(xué)生加以利用,在實(shí)驗(yàn)中作為指導(dǎo)操作的線索或思路。通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直觀與抽象的互動,使學(xué)生對凸透鏡成像的規(guī)律的認(rèn)識更加深刻。
片段三:通過課件模擬動畫
生:凸透鏡所成的像為什么有時(shí)放大有時(shí)縮小,有時(shí)正立有時(shí)倒立。
生:凸透鏡成像的不同情況是什么造成的?
師:根據(jù)你們的推斷,你認(rèn)為這可能跟什么因素有關(guān)呢?
生:可能跟所觀察的物體到凸透鏡的距離有關(guān)。
生:是不是物體到透鏡的距離遠(yuǎn)的時(shí)候,所成的像就是倒立的、縮小的,物體到透鏡的距離近時(shí),所成的像就是正立的、放大的?
師:大家的猜想很好,下面請大家觀看大屏幕上的實(shí)驗(yàn)演示,看結(jié)果與猜想是否相同。
?。ń處煵シ拍M動畫,當(dāng)教師用鼠標(biāo)拖動蠟燭從遠(yuǎn)處向透鏡移動,此時(shí),蠟燭的像也隨之運(yùn)動,由縮小的倒立的像,變?yōu)榉糯蟮牡沽⒌南?,最后消失。學(xué)生觀看。)
師:怎么樣?觀察到的現(xiàn)象和大家想象的相同嗎?
生:相同。
生:差不多。
……
點(diǎn)評:
在實(shí)驗(yàn)演示的引入過程中,教師提出的問題吸引了學(xué)生的注意,引起了學(xué)生的興趣。通過課件演示可以使學(xué)生觀察得更為清楚,思路清晰,同時(shí),節(jié)省了下面實(shí)物實(shí)驗(yàn)花費(fèi)的時(shí)間。但探究式學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生通過自己的努力對已有的問題獲得答案,培養(yǎng)探究式思維,教師直接給出結(jié)果,在一定程度上影響了學(xué)生的自主探究。由于動畫模擬可以對實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想或因?yàn)槎喾N原因造成的沒有結(jié)果的情況作一些彌補(bǔ),如果把它放到這節(jié)課的最后進(jìn)行對本節(jié)課的總結(jié),效果是否會好一些呢?
片段四:分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
師:剛才同學(xué)們看了模擬動畫,知道了凸透鏡所成的像隨著物距的不同而不同,我們怎么知道其具體規(guī)律是什么呢?
生:(看實(shí)驗(yàn)器材)可以做實(shí)驗(yàn)。
師:好。今天我們的實(shí)驗(yàn)需要全班同學(xué)分工合作。
?。ń處熓紫瘸鍪竟饩咦⒔榻B, 然后分組分配任務(wù):根據(jù)學(xué)生座位全班分成四個(gè)大組,每個(gè)大組分3個(gè)小組,每個(gè)小組中組長,記錄員各一名。每個(gè)大組一個(gè)獨(dú)立的任務(wù),分別為在光屏上得到清晰的放大的像、縮小的像、倒立的像、正立的像。每個(gè)組命名為放大組、縮小組、倒立組、正立組。)
師:完成你的任務(wù)后,把你組的數(shù)據(jù)記錄在小黑板上。(出示數(shù)據(jù)表)
(學(xué)生開始動手實(shí)驗(yàn)。點(diǎn)蠟燭、移透鏡、移蠟燭、移光屏,觀察、教師巡視、發(fā)現(xiàn)問題:有的組的像在光屏的邊緣,或像是模糊的;有的學(xué)生測量不