許冬艷

【摘要】探究教學是由教師創(chuàng)設問題情境，并通過問題的提出、實驗探究和交流評估，使學生獲得知識和技能，使其情感、態(tài)度價值觀得到發(fā)展，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的一種模式。本文根據(jù)筆者的親身教學實踐和教學中的案例，闡述了如何利用小臺階探究教學培養(yǎng)學生的思維能力，讓探究更有價值。

【關鍵詞】小臺階;漸進探究;問題解決; 深入探究

探究教學是在以“知識本位”“教師中心”為特征的傳統(tǒng)教學中不斷反思發(fā)展下的產(chǎn)物，是在與傳授式、灌輸式教學相抗衡過程中逐步進化形成的一種教育理念。在探究教學的過程中，學生在教師的引導下，以自身的已有知識和經(jīng)驗作為背景，通過自主探究活動獲取學科知識。然而在實際教學中，由于學生受知識、能力的局限，很多探究活動往往浮于表面，學生根本不能真正地理解問題本質，發(fā)展自身的思維能力，遷移知識、解決新情境下的新問題。要讓探究活動真正變得有價值，筆者認為教師應充分體現(xiàn)自己的主導地位，教師主導并不是削弱學生的主體作用，而是教師發(fā)揮組織者和引導者的作用，讓學生作為學習主人的地位真正得到落實，讓學生樹立學習物理的信心和激發(fā)他們對物理學習的興趣，幫助他們學會探索科學知識的方法。

一、漸進探究，領悟真諦

探究教學應該遵從循序漸進的原則，因此教師提出的問題不應是簡單問題的流水賬，也不是疑難問題的集錦，而是具有連貫性、目的性的情境。探究的每個過程都應該成為學生繼續(xù)討論的原動力，否則可能會引起思維的無序狀態(tài)。教師要采用不同的方法，由易到難，由淺入深，由低級到高級地創(chuàng)設小臺階探究情境，引導學生積極參與教學過程，不斷生成新資源。

案例1：動能與勢能的相互轉化

動能與勢能的相互轉化是《動能 勢能 機械能》的第二課時。學生要在已經(jīng)學習了動能、勢能概念的基礎上通過這節(jié)課認識機械能的相互轉化。蘇科版物理課本上介紹的是單擺實驗，教師要讓學生通過實驗觀察擺球高度、速度的變化，從而認識到動能和勢能的變化。然而實際上，學生很難觀察到擺球的速度變化，即使教師在實驗時增加擺長，增加擺球運動的路程，也還是很難觀察到的。為了克服這一困難，筆者認為將單擺實驗換成滾擺實驗效果會好很多。教師可在滾擺上做個醒目的標記，在滾擺上下滾動的過程中，學生很容易觀察到滾擺滾動速度的變化，從而達到理想的效果。在實際教學中，很多教師會引導學生觀察滾擺在最高點時和下降過程中、下降到最低點時和上升過程中高度、速度的變化，從而認識到重力勢能和動能的變化。筆者認為，這樣的學習過程學生接受起來就較為生硬，不自然，學生是被動接受的，不符合其認知規(guī)律與身心發(fā)展特點，不利于學生思維品質的培養(yǎng)，思維的深度與高度均得不到有效的提升。在學生觀察實驗的過程中，教師可以由簡入難提出如下探究問題。

問題1：仔細觀察，你看到了什么？

學生：忽高忽低、忽快忽慢、上升高度越來越小等。

問題2：你發(fā)現(xiàn)高度和速度在變化上有什么聯(lián)系嗎？

學生：高度降低，速度變快;高度上升，速度變慢，高度和速度相應發(fā)生變化。

問題3：高度和速度的變化說明滾擺什么能量的變化？

學生：下降：滾擺高度降低，重力勢能在減小;速度增加，動能在增大。上升：滾擺高度上升，重力勢能在增大;速度減小，動能在減小。

問題4：滾擺在最高點時動能、重力勢能大小如何？

學生：重力勢能最大，動能為0。

問題5：滾擺下降到最低點時動能、重力勢能大小如何？

學生：重力勢能最小，動能最大。

問題6：理想狀況下，假設在最高點時滾擺重力勢能為20J，那到最低點時重力勢能、動能大小如何？

學生：到最低點時，重力勢能為0J，動能為20J。

問題7：重力勢能和動能的變化關系說明了一個什么道理？

學生：動能和勢能在相互轉化。

問題8：既然動能和勢能在相互轉化，為什么滾擺到達的高度越來越小了？

學生：因為摩擦的存在，機械能損失了。

教學實踐證明，這樣的探究是符合初中生的認知規(guī)律的，也深受學生的喜歡。教師通過一系列的小臺階探究問題拓展了學生的思維，使其達到了一定的認知深度。接下來，教師再演示單擺實驗，學生就知道進行對比觀察，單擺實驗就變成滾擺實驗，不用教師引導，學生就可了解單擺的機械能變化情況，教學目標輕松達成。

二、問題解決，自然生成

杜威認為，思維源于直接體驗到的疑難和問題，思維能將體驗到的模糊、疑難和紛繁的情境轉化為清晰、連貫、確定的情境。由此可見，思維在認知過程中類似于獲取知識的工具。因此，在教學中應多采用“問題解決”的小臺階探究教學，可以發(fā)展學生的思維。

案例2：凸透鏡成像規(guī)律

“探究凸透鏡成像規(guī)律”對學生的探究思維能力要求極高，教學過程中包括實驗操作、數(shù)據(jù)記錄、現(xiàn)象觀察、分析比較與歸納總結，教學要點極多。稍不注意，就會出現(xiàn)偽探究現(xiàn)象，進而導致規(guī)律的強行記憶情況出現(xiàn)。在教學中，教師可設計一些小臺階探究情境，讓凸透鏡成像規(guī)律自然生成。

問題1：聯(lián)系小孔成像大小的影響因素，猜想一下凸透鏡成像性質可能與什么有關？

學生1：物體到透鏡的距離。

學生2：光屏到透鏡的距離。

學生3：凸透鏡鏡片的厚度。

……

問題2：如何讓光源的像清晰地成在光屏中央？

學生：蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心在同一條直線上。

問題3：是蠟燭成像在光屏上嗎？

學生：不是，是蠟燭的燭焰成像。

問題4：假如這條直線是斜的，像能不能一定成在光屏中央？

學生：（邊實驗邊回答）不可以，像會偏。

問題5：要讓像成在光屏中央，三者的中心應該滿足什么條件？

學生：燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一條水平直線上。

（學生實驗，尋找倒立縮小的實像、倒立放大的實像，記錄數(shù)據(jù)，教師利用數(shù)軸和大小不同的彩色磁貼箭頭展示各組數(shù)據(jù)，得出縮小實像、放大實像的規(guī)律）

問題6：當u>v時，成倒立縮小的實像;當u

學生：u=v。

（安排學生用兩種不同焦距的凸透鏡尋找倒立等大的像）

問題7：是不是只要u=v時，就可以得到倒立等大的實像？

學生：不是，只有u=v=2f時才能找到等大的像。

（教師演示三個不同焦距的凸透鏡找倒立等大的實像，并記錄數(shù)據(jù)展示）

問題8：同學們尋找一下凸透鏡成倒立等大實像的規(guī)律。

學生：u=2f時成倒立等大的實像。

在初中物理實驗教學中，為防止偽探究，可采取低起點、小臺階、循序漸進、逐步深入的引導策略，往往能以順其自然的方式建構知識，培育思維。

三、核心探究，理性思維

在物理學習活動中，學生會自然地將生活和學習活動中發(fā)現(xiàn)的一些現(xiàn)象與物理知識相聯(lián)系。這就要求教師有意識地引導學生分析，從中抽出最核心的東西作為問題提出來，以達到讓學生會用物理知識解決問題的目的。

案例3：氣體壓強

在學習氣體壓強之前，學生基于生活經(jīng)驗的“概念”認為氣體是沒有壓強的。但學完固體、液體壓強后，學生又有一種模糊的感覺認為氣體也有壓強，腦海中就會出現(xiàn)認知沖突。教師要明白學生的困惑，找出這節(jié)課的核心問題，即人們生活在大氣層中為什么卻感覺不到大氣壓存在。教師可以利用前面學生已經(jīng)學過的知識設計一個小實驗來引導學生分析。

演示實驗：拿出一個兩端開口的容器，將一端套上橡皮膜（學習液體壓強時已使用過），向容器中倒水，觀察橡皮膜的變化。

問題1：橡皮膜為什么發(fā)生形變？

學生：因為液體對容器底部有壓強。

問題2：橡皮膜受到液體壓強因而發(fā)生了形變，而我們生活在大氣層中受到氣體壓強為什么沒有發(fā)生形變呢？

演示實驗：將液體壓強演示器套橡皮膜的一端慢慢放入裝有水的大燒杯中，觀察橡皮膜的變化。

問題3：為什么橡皮膜的形變程度越來越小，直至不發(fā)生形變？

學生：因為橡皮膜也受到水對它向上的壓強，最后上下兩個壓強平衡，作用效果相互抵消。

問題4：現(xiàn)在能不能解釋為什么氣體對我們有壓強，而我們感覺不到呢？

學生：人體內(nèi)外氣壓平衡，作用效果相互抵消。

演示實驗：易拉罐壓扁實驗。

探究式教學要真正取得實效，教師不能只注重探究的結果，更需注重探究的過程，重視學生在探究中獨特的感受、體驗和理解。學生親身體驗、研究、實踐，完完全全地參與到學習過程中，就能成為課堂的主體。教師在教學中采用小臺階探究教學符合學生的認知規(guī)律，能幫助學生更好地理解、領悟知識，加深了學生對物理規(guī)律的理解，從而提高了其分析問題和探究科學的能力。

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