劉軼
“實驗探究式習題課”是一種以習題創(chuàng)設情境引導學生思考,以實驗探究為解決問題主要手段的實踐式課型。其核心是在發(fā)揮教師指導作用的基礎上,讓學生在習題引導下,主動完成科學探究過程,從而實現學生在掌握知識與技能的同時,體驗探究學習的過程與方法,收獲物理學習中的成功喜悅。
《凸透鏡成像規(guī)律》案例學習
美國教育家杜威曾提出著名的“做中學”教育理論,他把學的過程看作是“做”的過程,認為學習是行動的副產品。德國心理學家苛勒在研究黑猩猩的學習過程之后提出了頓悟學習理論,他認為動物學習和解決問題的過程是對刺激情境的突然頓悟的行為,而不應簡單歸結為刺激——反應聯結。由此可見,兩者都反對把學習過程看做是被動、盲目的過程,反對在學習中進行大量的重復“試誤”,強調在“做”的過程中頓悟,在情境中獲得進步。因此,“實驗探究式習題課”在初中物理教學中存在較高的實踐價值與借鑒意義。筆者就以《凸透鏡成像規(guī)律》習題課為例,剖析如何實施該課型。
【教學案例】《凸透鏡成像規(guī)律》習題課 教學設計
①回憶實驗現象并完成下列表格
②在實驗中,你還觀察到哪些現象?遇到哪些問題?發(fā)現哪些規(guī)律?(評析:通過回憶實驗現象為基礎薄弱的學生夯實解題基礎,同時促使學生在回顧中提出新的問題)
情境創(chuàng)設:若用焦距不變的照相機對遠處的同學進行拍照,若取出的底片如圖甲所示,現要使底片的像如圖乙所示,則在按快門之前應進行哪些重要操作呢?
討論交流,激發(fā)靈感。師生互動:①底片上成像有什么特點?②照相機使用時,物距(物體到鏡頭距離)、像距(底片到鏡頭距離)應滿足什么樣的條件?③從甲圖到乙圖,實像的大小發(fā)生了什么樣的變化?④應該如何調整才能改變像的大小呢?
通過生生、師生互動,抽絲剝繭將該題抽象出物理模型:成實像時如何調整物距、像距可以使像變大?這樣就通過討論分析將非良構問題轉化成良構問題,也是可以探究,值得探究的物理問題,課內強化,挖掘深度。強化①:如圖所示,有一個圓柱體PQ,放在凸透鏡前圖示位置,它所成的像的形狀是( )。強化②:在探究凸透鏡成像規(guī)律實驗中,如果將蠟燭從遠處經過二倍焦距向凸透鏡一倍焦距處靠近,在這個過程中像距 ,物距與像距之和 。練中求變,變中探究。變化①:若用焦距不變的照相機對遠處的同學進行拍照,若取出的底片如圖甲所示,現要使底片的像如圖乙所示,則在按快門之前應進行哪些重要操作呢?
變化②:在對遠處同學拍照的過程中,有一只蒼蠅飛到了鏡頭上,此時拍攝出照片上應該大致如何呢?( )
A、像變暗一些 B、像沒有變化 C、出現蒼蠅的像 D、出現黑影
在同樣照相的情境中,進行習題變化,變化①中此時不僅僅是像的大小發(fā)生變化,同時需要考慮像上下左右位置的變化;變化②雖為同一場景,但涉及的是像的明暗變化。因此,通過習題的變化,進入了新問題的探究環(huán)節(jié),周而復始。
物理實驗探究方式方法
科學探究,動手實踐 習題引發(fā)的科學探究,通常是探究課本以外的規(guī)律和知識,這樣的探究更加自由開放,更加接近于學生自發(fā)的愿景,更符合新課程標準對學生自主、合作、探究的要求。因此,本環(huán)節(jié)可謂是本課型的關鍵環(huán)節(jié),學生在本環(huán)節(jié),就目標而言是用實驗來做習題;就過程而言是操練實驗技能;就方法來說是提供實驗法解題思路;就能力而言是提高抽象物理模型的能力。因此,通常情況下應按照提出問題、猜測與假設、交流討論、設計實驗、得出結論等步驟逐步完成探究過程,從而完成對新概念規(guī)律的深刻理解。
課內強化,挖掘深度 由于在習題課中通過實驗探究獲得通常是新的規(guī)律概念,因此需要通過同類型的習題進行強化,一方面是對學生探究實驗結果的檢驗,另一方面是對學生解題能力的活化。通過層次梯度漸進的習題設置,不僅能夠將學生的能力引領到一定的高度,也能將學生思維挖掘到一定的深度;同時梯度漸進的習題設置也可以為能力不同的學生提供相應的成功喜悅。
練中求變,變中探究 在同一個情境創(chuàng)設下,通常不只蘊含一個知識點,因此“變”是習題課教學中的一個關鍵點。本環(huán)節(jié)需要教師精心設計習題“生長點”,將學生帶入新的探究活動中,從而實現習題課效益最大化。
(作者單位:江蘇省無錫市天一實驗學校)