王 高
(南京市中華中學,江蘇 南京 210006)
前不久,筆者在“名師課堂”中聆聽了特級教師夏老師的課“彈力”.師生合作,共同探究,精彩紛呈,亮點多多,給筆者的最大啟發(fā)是 “探究出精彩”.本文與大家一同來領(lǐng)略、分享教學中的精彩.
教學由教師、學生和教材3個要素構(gòu)成.新課程倡導“用教材教”的教學理念,這就需要教師研究教材、把握教材、用好教材,基于教材而不拘泥于教材.這種新理念在本課中具體體現(xiàn)為3個方面.
(1)認知過程.教學從物體的明顯形變引入,繼而通過放大的思想演示“微小形變”,用實例引出了形變、彈性形變和彈力的概念,并通過形變的研究來探究彈力產(chǎn)生的原因、彈力的方向和作用點,認知支持力、壓力和繩子的拉力這幾種彈力產(chǎn)生的原因和方向.由淺入深,從感性到理性,符合學生的認知規(guī)律,反映出執(zhí)教者對教材編寫者意圖的領(lǐng)悟水平和對教學內(nèi)容的二次開發(fā)能力.
(2)認知方式.教材中的文字敘述比較簡潔,配有插圖,內(nèi)容直觀、感性,學生易于接受.另外,學生已經(jīng)對彈力有了一定的感性認識與知識基礎(chǔ),若照本宣科,教學就會很空泛,教師“唱戲”很難出彩.夏老師是通過問題引領(lǐng)學生開展探究活動來實施教學,激發(fā)學生的學習興趣和持續(xù)學習的動力.這里再現(xiàn)這節(jié)課的探究教學過程(見表1).
表1
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(3)認知效果.本課中涉及的概念多,實驗多,學習容量較大.夏老師通過精心設(shè)計實驗,使學生直接參與到物理概念、規(guī)律建立的過程,借助形象直觀的實驗教學幫助學生突破難點.讓學生在親歷探究的過程中,獲得了有關(guān)彈力的知識與方法,體驗到探究未知世界的樂趣,領(lǐng)悟科學探究的真諦,讓學生感到彈力內(nèi)容學得很有意義,愿意進一步學下去.
“每個人在他們幼年的時候都是科學家,因為每個孩子都和科學家一樣,對自然界的奇觀滿懷著好奇和敬畏”(天文學家卡爾·薩根).探究未知是人的天性,學生對探究有著強烈的好奇心.夏老師抓住學生的這一心理精心設(shè)計了探究過程,從橫向和縱向兩個維度來引領(lǐng)學生開展探究,使得本課的探究教學有深度、有寬度、有效度.
縱向——以問題串展開探究教學.整節(jié)課圍繞教師精心設(shè)計的6個問題來展開探究.問題1:(投影呈現(xiàn))情景圖片中桿、板等物體發(fā)生了什么變化?
問題2:用力作用在彈簧和橡皮泥兩種情況中物體發(fā)生的形變有何異同?
問題3:以下情況(碰撞的臺球、牛頓擺球圖片)有無彈力產(chǎn)生?如果有,形變是否發(fā)生?
問題4:彈力產(chǎn)生要具備什么條件?
問題5:彈力的方向如何確定?
問題6:彈簧彈力的大小與哪些因素有關(guān)?
這些問題組成了一個系列的探究問題串,建構(gòu)了本課的一條教學主線——彈力的產(chǎn)生(包括形變、彈性形變、產(chǎn)生條件、判斷)、彈力的方向、彈力的大小(一般物體、彈簧),問題設(shè)計具有系統(tǒng)性、遞進性、可探究性.
橫向——抓住探究過程中的核心要素引領(lǐng)探究.
每個問題都通過探究情景的創(chuàng)設(shè),引領(lǐng)學生對問題展開思考、猜想、實驗、總結(jié)等探究活動.問題探究的基本模式如圖1.
圖1
從這個探究教學過程中,我們能體會到如下幾點.
科學探究的起點是問題,科學探究的核心特征是假設(shè).科學探究中對猜想與假設(shè)的基本要求是:嘗試根據(jù)實驗和已有知識對問題的成因提出猜想,對探究的方向和可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果進行推測與假設(shè).夏老師非常重視學生對問題的猜想,幾乎每個問題提出后都要鼓勵、引領(lǐng)學生進行大膽地猜想,在猜想的基礎(chǔ)上進行假設(shè),明確探究的方向.例如,彈簧發(fā)生的形變一定是彈性形變嗎?對于這個問題讓學生先猜猜看,然后用手拉彈簧,放手后,彈簧能完全恢復原狀;再加力拉,直到松手后,彈簧恢復不了原來的形狀,從而驗證了學生的猜想,同時,激發(fā)了學生的認知沖突,建立了彈性限度的概念.
實驗是科學探究中最重要的觀念和思想方法.改變學習方式的核心是讓學生不做被動的“受教育者”而是做一個主動的“探索者”.這里的探索當然包括科學探究,需要學生在實驗活動中主動地動腦、動手,發(fā)生疑問、進行思考、動手操作、相互討論,等等,所以需要教師從探究的視角來設(shè)計實驗.
本課中,教師精心設(shè)計了10多個實驗,這些實驗充分利用了身邊的物品,例如氣球、鋼棒、橡皮泥、激光筆、碗等.通過教師演示、師生共同實驗以及學生自己動手實驗等形式來化解難點,突出重點,完成知識的建構(gòu),讓學生感悟科學的探究方法,強化了創(chuàng)新的意識.
彈力方向的判斷是本節(jié)的重點,又是難點.教學中學生對“彈力的方向總是指向施力物體形變恢復的方向”能夠記住,但正確地應(yīng)用起來比較困難,教師是通過下面一道練習題來化解的.
練習:如圖2(a)、(b)所示,下列情況鋼棒所受彈力的方向如何確定?
圖2
教師先讓學生猜想鋼棒所受彈力的方向,然后讓每位學生利用鋼棒、氣球、橡皮泥和碗開展實驗,驗證猜想,體驗彈力的方向,真正領(lǐng)悟彈力的方向總是指向施力物體形變恢復的方向.
在實驗探究的基礎(chǔ)上,重視引導學生分析推理,形成結(jié)論,同時進行提升.例如:在彈力產(chǎn)生原因的分析過程中,凸顯一個“被”字.夏老師利用課本上配有的兩幅圖,如圖3(a)、(b)所示,與學生共同分析推理,形成的共識是:我被形變(受壓迫)——我反抗(要恢復原狀)——我對它物(壓迫者)產(chǎn)生彈力.這就讓學生加深認識了彈力是“被動力”.在分析彈力的產(chǎn)生條件中知道,“接觸”是彈力產(chǎn)生的首要條件,然后教師進一步指出彈力是接觸力,這有助于學生對彈力產(chǎn)生條件的認識.
圖3
新課程認為,物理不再是單一的、理論化的、體系化的書本知識,而是向?qū)W生呈現(xiàn)人類群體的生活經(jīng)驗,并把它們納入到學生的生活世界中加以組織,賦以生活意義和生命價值.
注重學生的生活、關(guān)注學生的經(jīng)驗和個體差異性,充分利用學生身邊熟悉的物品開展實驗,在學生生活世界中進行知識的建構(gòu),讓學生樹立物理與生活息息相關(guān)的意識,能增強對物理的親近感,產(chǎn)生學好物理的動力.這種“生活即物理”的教學理念在本課中得到了很好的體現(xiàn).
從生活到物理情景創(chuàng)設(shè).本課的導入中選用的蹦極運動、撐桿跳運動、跳板跳水運動以及竹竿撐竹筏圖片;在判斷彈力是否產(chǎn)生時選用的是打桌球、牛頓擺球運動的圖片,都是為學生熟悉且喜愛的、與生活緊密相連的項目,回歸學生的生活世界,自然會產(chǎn)生親近感.
從生活到實驗內(nèi)容、資源的選定.在分析吊著電燈的電線中拉力時,夏老師改用橡皮條來演示,直觀、熟悉.在讓學生體驗形變時,選用的實驗器材是彈簧、橡皮泥、直尺等自學生生活中常用的物品.為了說明桌面與物體間彈力的方向,他用重物壓在一塊海綿上進行實驗,現(xiàn)象清楚,效果明顯.
物理是由“物”和“理”兩字組成,“物”意味事實證據(jù),體現(xiàn)了物理要以實驗為基礎(chǔ);“理”就是理性思維,強調(diào)物理要以思維為中心.“以實驗為基礎(chǔ),以思維為中心”是一切科學的基礎(chǔ),也是物理學科的魅力所在,這也是開展物理教學的兩條鐵律.
發(fā)揮學科特色,展現(xiàn)學科魅力,是激發(fā)學生學習物理積極性的根本之舉.本課中的數(shù)10個實驗的教師演示、學生動手及師生共同完成,充分體現(xiàn)了教學是以物理實驗為基礎(chǔ)的.思維訓練的目的是要學生學會用物理思想方法去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題.本課中教師非常重視物理思想方法的滲透,包括:假設(shè)法,用于判斷彈力的產(chǎn)生與彈力的方向;放大法,對瓶子、桌面的微小形變進行放大,便于學生的觀察;控制變量法,在探究彈力大小時,用2個完全相同彈簧下端掛不同重物進行比較.再用不同彈簧下端掛相同鉤碼進行比較.學生在不知不覺中汲取了這些物理思想的營養(yǎng),長期以往,學生就能對物理思想方法有著深刻地領(lǐng)悟并能自覺地運用,學生的智慧就隨之生長,變得更聰明、更睿智.所以,本課充分彰顯了物理學科特色.
探究既是一種教學方法,也是一個教學內(nèi)容,還體現(xiàn)一種精神.通過探究教學能有效地落實新課程中的三維教學目標,這種探究是以問題情境為動力、以科學方法為工具、以探究思維為靈魂,是真探究.它有利于激發(fā)學生的學習興趣,產(chǎn)生對物理的親近感.經(jīng)常開展探究活動能播種一種行為,收獲一種習慣,培養(yǎng)一種能力.