陳榮高

摘? ? 要：通過(guò)教學(xué)讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)達(dá)到深度理解是每位教師的追求。指出了初中物理課堂實(shí)施探究活動(dòng)普遍存在的問(wèn)題，倡議教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度探究。以“歐姆定律”的探究教學(xué)為例，用猜想前置、邊探邊究、自我探究等方法和策略來(lái)促進(jìn)深度探究的開(kāi)展，讓深度學(xué)習(xí)落到實(shí)處。課堂之外，用問(wèn)題來(lái)牽動(dòng)學(xué)生反思，完善探究，讓學(xué)生走向深度理解。

關(guān)鍵詞：探究活動(dòng)；深度探究；反思；深度理解

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2023）5-0005-5

學(xué)生能夠?qū)χR(shí)深度理解，是許多教師夢(mèng)寐以求的事。筆者認(rèn)為，深度探究就是一條走向深度理解的康莊大道。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》已經(jīng)制定，再次強(qiáng)調(diào)了科學(xué)探究的重要地位，對(duì)教師提出了“注重科學(xué)探究，突出問(wèn)題導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)真實(shí)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)”［１］的具體要求。盡管如此，目前初中物理課堂在實(shí)施探究活動(dòng)時(shí)還是存在諸多不容忽視的問(wèn)題。

1? ? 初中物理課堂實(shí)施探究活動(dòng)普遍存在的問(wèn)題

1.1? ? 探究活動(dòng)邊緣化——無(wú)探究

一些物理教師平時(shí)不注意研究課標(biāo)，不愿意學(xué)習(xí)教育教學(xué)新理念，教學(xué)思想和觀念陳舊，固守過(guò)時(shí)的教學(xué)方法，常常把復(fù)雜、靈動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)局限于簡(jiǎn)單、固定的認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，在教學(xué)活動(dòng)中注重的是學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的機(jī)械記憶、解題等，輕視學(xué)生情感體驗(yàn)，忽視科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)，漠視創(chuàng)新思維形成。有的物理教師則認(rèn)為，學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變是“雞肋”，是可有可無(wú)的，踏踏實(shí)實(shí)地搞應(yīng)試教學(xué)才是正道。探究教學(xué)是一種慢教學(xué)，有時(shí)還不能在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)，若探究活動(dòng)充分開(kāi)展，教學(xué)進(jìn)度可能會(huì)相對(duì)滯后，習(xí)題教學(xué)、課堂練習(xí)就會(huì)弱化。為了保障知識(shí)點(diǎn)講授、習(xí)題訓(xùn)練，有的教師就干脆取消了探究學(xué)習(xí)活動(dòng)。

1.2? ? 探究活動(dòng)形式化——假探究

某些物理課堂中，在短短的一個(gè)課時(shí)內(nèi)，學(xué)生在老師的帶動(dòng)下，完成了探究學(xué)習(xí)的每個(gè)環(huán)節(jié)，做足了探究的“樣子”，但細(xì)看還是存在大問(wèn)題。比如，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生的動(dòng)手能力還不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)儀器操作、數(shù)據(jù)讀取等方面進(jìn)展緩慢，就有教師讓學(xué)生停止實(shí)驗(yàn)，然后親自做實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)一番行云流水的操作，順利采集了數(shù)據(jù)。探究的主體由學(xué)生變成了教師，學(xué)生由親歷者變成了觀賞者，學(xué)習(xí)形式由“做中學(xué)”變成了“看中學(xué)”，這樣的做法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)是毫無(wú)益處的，當(dāng)然就不會(huì)取得良好的學(xué)習(xí)效果。再比如，有的教師采用小組合作學(xué)習(xí)的形式，但每個(gè)小組人數(shù)較多，在探究活動(dòng)中就存在著少數(shù)人是參與者，真正地參與了學(xué)習(xí)活動(dòng)，而多數(shù)人則是旁觀者，走馬觀花，一無(wú)所獲。

1.3? ? 探究活動(dòng)表層化——淺探究

新課程改革對(duì)物理教師提出了更嚴(yán)格的要求。課前，教師要巧妙地設(shè)計(jì)探究活動(dòng)內(nèi)容；課中，教師要布置一定的具有挑戰(zhàn)性、趣味性的學(xué)習(xí)任務(wù)；課后，教師最好還能提出引起學(xué)生反思的有價(jià)值的問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題走出教室，讓探究活動(dòng)延續(xù)到課外，讓深度探究成為學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。初中學(xué)生在進(jìn)行探究活動(dòng)時(shí)，往往只注意到表象，不去認(rèn)真思考、分析、深究。有些教師不注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，不去培養(yǎng)學(xué)生良好的探究習(xí)慣，課上就出現(xiàn)了只探不究的尷尬局面。有些教師則在引導(dǎo)學(xué)生探究時(shí)，沒(méi)有觸及規(guī)律的內(nèi)部和本質(zhì)，沒(méi)有挖掘物理知識(shí)背后的思維價(jià)值，探究活動(dòng)的內(nèi)容及學(xué)生思維就浮于表面，像浮光掠影，無(wú)法深入。

2? ? 深度探究，讓深度學(xué)習(xí)真正發(fā)生

在平時(shí)的教學(xué)活動(dòng)中，教師要杜絕無(wú)探究、假探究，也要注意避免淺探究，探究活動(dòng)一定要充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性、想象力，做到深度探究。深度探究作為一種教學(xué)方式，無(wú)論是教學(xué)過(guò)程，還是教學(xué)目標(biāo)，更多突出的是學(xué)生的學(xué)，以學(xué)生的自主探索、合作學(xué)習(xí)為主要特征。學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上，其元認(rèn)知、動(dòng)機(jī)、行為都能得到積極有效的參與。19世紀(jì)中葉，德國(guó)著名教育家第斯多惠就曾提出：“科學(xué)知識(shí)是不應(yīng)該傳授給學(xué)生的，而應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)它們，獨(dú)立地掌握它們，一個(gè)壞的教師奉送真理，一個(gè)好的教師則教人發(fā)現(xiàn)真理”［４］。

2.1? ? 拓展時(shí)空，猜想前置

“歐姆定律”的教學(xué)采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法，一個(gè)課時(shí)就可以完成。采用深度探究，一個(gè)課時(shí)是來(lái)不及完成的，必須向課堂外拓展時(shí)間和空間。要把“電路中的電流與哪些因素有關(guān)”這個(gè)猜想環(huán)節(jié)置于上課之前，讓學(xué)生先去猜想，并且要設(shè)計(jì)方案（實(shí)例、實(shí)驗(yàn)）來(lái)證明猜想的合理性。學(xué)生是樂(lè)意猜想和求證的，他們?cè)O(shè)計(jì)了眾多的行之有效的方案，表1節(jié)選了8個(gè)較為優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案。

常規(guī)課堂上的猜想是一種短、平、快的猜想，這樣的猜想急促而短暫，流于形式，根本無(wú)法喚起學(xué)生的深度思考。把猜想置于課前，在更為寬松的環(huán)境里，學(xué)生更愿意冥思苦想，更有利于發(fā)揮他們的聰明才智。學(xué)生可以獨(dú)立思考，也可以組隊(duì)合作，可以通過(guò)多種途徑去獲得幫助，通過(guò)舉證實(shí)例或設(shè)計(jì)方案，以物說(shuō)理，從而提出明確、精準(zhǔn)、有效的猜想。

2.2? ? 質(zhì)疑改進(jìn)，邊探邊究

通過(guò)猜想，最終確定一段電路中的電流應(yīng)該是與這段電路兩端的電壓和這段電路的電阻有關(guān)，涉及到三個(gè)物理量的關(guān)系，必然要采用控制變量的研究方法。先控制電阻不變，研究電流與電壓的關(guān)系；再控制電壓不變，研究電流與電阻的關(guān)系。先選擇第一個(gè)問(wèn)題入手，控制電阻不變，改變電壓，研究電流與電壓的關(guān)系。一段電路可以是一個(gè)用電器，比如小燈泡、電阻器。先展示圖1電路，改變電池組電池的節(jié)數(shù)來(lái)改變小燈泡兩端的電壓，只要電池節(jié)數(shù)達(dá)到三節(jié)，就可以采集三組數(shù)據(jù)。結(jié)果馬上被有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生否定，毫不猶豫地說(shuō)出理由：燈泡兩端電壓發(fā)生改變，燈泡的亮度（燈絲溫度）會(huì)發(fā)生變化，燈泡的電阻是會(huì)明顯變化的，要把小燈泡更換成電阻穩(wěn)定不變的電阻器。電路如圖2所示，改變電池組電池的節(jié)數(shù)來(lái)改變定值電阻兩端的電壓，就可以收集多組數(shù)據(jù)，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律。學(xué)生們認(rèn)為此方案可行，就開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，選用定值電阻、電池組、電流表等組裝電路，改變電池節(jié)數(shù)，從而得到多組數(shù)據(jù)，如表2所示。

當(dāng)展示這組數(shù)據(jù)時(shí)，馬上有學(xué)生提出質(zhì)疑，數(shù)據(jù)是有問(wèn)題的，其中電流用電流表測(cè)得，應(yīng)該是可靠的。在“電壓和電壓表的使用”這一節(jié)中，他們已經(jīng)獲得了經(jīng)驗(yàn)，電阻獲得的電壓其實(shí)是小于電源電壓的，為了使測(cè)得的電壓數(shù)據(jù)可靠，必須要使用電壓表測(cè)量。于是，電路中必須要在定值電阻兩端并聯(lián)一只電壓表，電路改進(jìn)如圖3所示。重新實(shí)驗(yàn)，仍舊多次改變電池節(jié)數(shù)，得到了新的數(shù)據(jù)，如表3所示。

實(shí)驗(yàn)中的電池組有三節(jié)電池，可以通過(guò)加減電池節(jié)數(shù)來(lái)改變電壓。如果電源是一個(gè)恒壓電源，通過(guò)改變電池節(jié)數(shù)的方法改變電壓顯然是不可行的，那應(yīng)該怎么辦呢？實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的是要能改變定值電阻兩端的電壓，在用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡的亮度時(shí)，通過(guò)移動(dòng)滑片，改變了通過(guò)小燈泡的電流，其實(shí)也改變了小燈泡兩端的電壓。那么，如果在電路中再串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，不就可以改變定值電阻兩端的電壓?jiǎn)?？?shí)驗(yàn)電路改進(jìn)如圖4所示。通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，得到了數(shù)據(jù)，如表4所示。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，可以獲得更多組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)電阻不變時(shí)電流與電壓更為具體的關(guān)系。到此，才算真正解決了第一個(gè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生作出I-U圖像，分析圖像，得出結(jié)論：電阻不變時(shí)，電流與電壓成正比。以上探究，教師只提供了一個(gè)電路的“雛形”，讓學(xué)生質(zhì)疑，由學(xué)生改進(jìn)，邊探邊究，迸發(fā)的是學(xué)生的智慧及想象力，這樣的探究才是真正的深度探究。

2.3? ? 思維躍升，自我探究

有了第一個(gè)問(wèn)題的深度探究作鋪墊，學(xué)生的思維得到了充分的活躍和提升，第二個(gè)問(wèn)題的探究展開(kāi)就要順利得多。在遭遇“電阻改變，如何控制電阻兩端電壓不變”的挑戰(zhàn)時(shí)，有學(xué)生竟然能意識(shí)到滑動(dòng)變阻器既然可以改變同一個(gè)定值電阻兩端的電壓，那么滑動(dòng)變阻器也可以控制阻值不同的定值電阻兩端的電壓相同，學(xué)生馬上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)嘗試且成功了。他把這個(gè)信息傳遞開(kāi)來(lái)，各小組紛紛進(jìn)行嘗試，也都成功了。學(xué)生們并沒(méi)有依仗教師，自行解決了探究遇到的難題，深度探究悄然發(fā)生，深度學(xué)習(xí)無(wú)形鋪開(kāi)，出乎教師的意料。這樣的探究，這樣的學(xué)習(xí)，為深度理解奠定了最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一樣的電路，不一樣的作用，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5所示，作出I-R圖像，探究結(jié)論為：電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比。

美國(guó)教育心理學(xué)家布魯納認(rèn)為，在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生本該是一位積極的探究者［５］。教師的作用并不是向?qū)W生提供現(xiàn)成的知識(shí)，而是要幫助學(xué)生創(chuàng)設(shè)能夠使其獨(dú)立探究的情境。在物理教學(xué)過(guò)程中，教師要做好引導(dǎo)，循循善誘，讓學(xué)生自己去思考，高度參與知識(shí)獲得的過(guò)程，發(fā)揮小組或團(tuán)隊(duì)的力量，讓深度學(xué)習(xí)真正發(fā)生。

3? ? 課后反思，深度理解

課堂學(xué)習(xí)完成，但探究還不能結(jié)束。想要讓學(xué)生深度理解課堂所學(xué)內(nèi)容，就必須讓學(xué)生帶著問(wèn)題離開(kāi)課堂，將探究繼續(xù)延伸到課外，使反思成為他們的習(xí)慣。課堂教學(xué)結(jié)束時(shí)，教師可以布置這樣的問(wèn)題：你的探究順利嗎？在實(shí)驗(yàn)操作方面，你遇到困難了沒(méi)有？你有沒(méi)有辦法解決？

課后，學(xué)生進(jìn)行積極的反思，他們的反思也產(chǎn)生了頗為豐碩的成果。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，有學(xué)生結(jié)合自己的體驗(yàn)，提出了研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電阻兩端電壓不變，其實(shí)是很難做到的。以控制2.4 V不變?yōu)槔?，剛閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片處于阻值最大處，定值電阻兩端的電壓比較小，然后移動(dòng)滑片，定值電阻兩端的電壓逐漸增大，發(fā)現(xiàn)很難使電壓表的讀數(shù)正好為2.4 V，電壓不是略大就是略小。為什么會(huì)這樣，這里就需要學(xué)生去再探究。課后重新做實(shí)驗(yàn)，探尋緣由，發(fā)現(xiàn)這是滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。當(dāng)定值電阻的電壓靠近2.4 V時(shí)，再推動(dòng)滑片，滑片具有慣性，非常容易推過(guò)頭，電壓就會(huì)超過(guò)2.4 V，往回推，電壓又小于2.4 V。如果勤學(xué)苦練，增強(qiáng)動(dòng)手能力，提高實(shí)驗(yàn)技能，情況就會(huì)有改善。

學(xué)生還發(fā)現(xiàn)，滑動(dòng)變阻器并不能連續(xù)改變接入電路的電阻值，和電阻箱一樣，它也是斷斷續(xù)續(xù)改變電阻值的。如圖5所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)的滑動(dòng)變阻器，其最大電阻值是20 Ω，線圈在瓷筒上繞了160圈左右，每圈的電阻大約是0.125 Ω，即調(diào)節(jié)時(shí)，滑片滑過(guò)，接入線圈長(zhǎng)度至少改變一圈，電阻值的最小變化量是0.125 Ω。電阻箱的最小變化量是0.1 Ω，有的電阻箱甚至可以達(dá)到0.01 Ω，而且它在調(diào)節(jié)接入電阻時(shí)不會(huì)受到慣性及摩擦力的影響，更容易讓電壓表的讀數(shù)達(dá)到所需的數(shù)值。綜上所述，為了減小操作上的難度，讓實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，不妨用電阻箱代替滑動(dòng)變阻器，電路如圖6所示。

反思也是深度探究的重要組成部分，反思的目標(biāo)是再生長(zhǎng)。在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生再次發(fā)揮主觀能動(dòng)性，去解決此前探究存在的問(wèn)題，完善此前探究存在的不足，去發(fā)覺(jué)物理知識(shí)背后的思維價(jià)值，要讓學(xué)生勇于思考、善于思考，甚至向權(quán)威發(fā)起挑戰(zhàn)。

現(xiàn)代建構(gòu)主義學(xué)說(shuō)認(rèn)為，學(xué)習(xí)要在活動(dòng)中進(jìn)行建構(gòu)，要求學(xué)生對(duì)自己的活動(dòng)過(guò)程不斷進(jìn)行反省、概括和抽象。這里的反省指反思和領(lǐng)悟，而反思是對(duì)自我的思維過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行再認(rèn)識(shí)的思維過(guò)程，它是學(xué)習(xí)過(guò)程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，真正的領(lǐng)悟、深度的理解只有在充足的反思基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)。反思，磨礪了學(xué)生的求真精神，錘煉了他們的思維品質(zhì)；反思，為促成深度理解增添了最強(qiáng)動(dòng)力，助力學(xué)生邁進(jìn)深度理解之門。

4? ? 結(jié)? 語(yǔ)

學(xué)生通過(guò)教學(xué)活動(dòng)獲得一定的物理知識(shí)，如果學(xué)生只知道知識(shí)，沒(méi)有理解知識(shí)的真諦，是屬于低層次的教學(xué)效能。讓學(xué)生經(jīng)歷有效猜想、自主建構(gòu)、歸納總結(jié)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、自我反思等過(guò)程，掌握探究活動(dòng)的基本策略，發(fā)展探究能力和創(chuàng)新思維，對(duì)知識(shí)點(diǎn)能深度理解，這才是高層次的教學(xué)追求。深度探究就是這樣，帶著學(xué)生走向深度理解。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］蔡鐵權(quán)，鄭瑤.構(gòu)建“觀念為本”的物理教學(xué)設(shè)計(jì)模式——物理觀念教育思考之七［J］.浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，44（1）：100-108.

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［5］杰羅姆·布魯納.布魯納教育論著選[M].邵瑞珍，張渭城，譯.北京：人民教育出版社，2018.

（欄目編輯? ? 趙保鋼）