在同課異構(gòu)過(guò)程中提升實(shí)驗(yàn)探究能力

劉小豐 湯金波

摘要：“實(shí)驗(yàn)探究”作為中學(xué)物理核心素養(yǎng)的重要元素，是物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分.本文以“平面鏡成像”為例，通過(guò)廣東省初中物理骨干教師“同課異構(gòu)”課，對(duì)比分析在“探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中的不同教學(xué)設(shè)計(jì)，從科學(xué)探究中的猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃、分析論證三個(gè)角度，賞析特色，反思如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力.

關(guān)鍵詞：同課異構(gòu);平面鏡成像;科學(xué)探究能力

作者簡(jiǎn)介：劉小豐（1978-），男，湖南連源人，碩士，中學(xué)高級(jí)教師，教育教學(xué)研究室教研員，研究方向：初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)、物理命題研究、新媒體技術(shù)與物理教學(xué)教研融合.

湯金波（1964-），男，江蘇如皋人，本科，中學(xué)特級(jí)教師，研究方向：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的研究.

“實(shí)驗(yàn)探究”作為中學(xué)物理核心素養(yǎng)的重要元素，是物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分.“平面鏡成像”這節(jié)課是人教版八年級(jí)（上）物理第四章第3節(jié)，是光學(xué)的重要內(nèi)容之一，其中“探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，是《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中所列出的20個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一，該實(shí)驗(yàn)有完整的探究過(guò)程，體現(xiàn)了科學(xué)探究的七個(gè)基本要素.

八年級(jí)學(xué)生剛學(xué)物理不久，還沒(méi)有形成良好的物理思維，對(duì)探究感興趣但欠缺方法，專(zhuān)家對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行的調(diào)查表明：制定探究方案的能力是中學(xué)生探究能力中較為薄弱的環(huán)節(jié).廣東省初中物理骨干教師培訓(xùn)班開(kāi)展了一次同課異構(gòu)活動(dòng)，旨在通過(guò)這節(jié)內(nèi)容，研討如何更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力.同課異構(gòu)由兩位學(xué)員執(zhí)教，分別是湛江尤老師、肇慶吳老師.尤老師、吳老師在“探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系”活動(dòng)的時(shí)間分別是27min、36min，都突出了重點(diǎn)，在各探究環(huán)節(jié)所采取的策略和設(shè)計(jì)有所不同，各有特色，下面筆者對(duì)比賞析兩節(jié)課在猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃、分析論證三個(gè)環(huán)節(jié)中的教學(xué)流程.

1課堂對(duì)比賞析

1.1猜想（見(jiàn)表1）

賞析與反思：兩節(jié)課都重視對(duì)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng).創(chuàng)設(shè)情境，通過(guò)“頭腦風(fēng)暴”的形式，鼓勵(lì)學(xué)生大膽說(shuō)出自己的猜想，當(dāng)學(xué)生沒(méi)有馬上回答時(shí)，教師給予足夠的時(shí)間，耐心引導(dǎo)學(xué)生具體從位置、大小兩個(gè)方面去思考，最后學(xué)生都能成功猜想出等大、等距的關(guān)系.但尤老師創(chuàng)設(shè)情境是倒影，且背景復(fù)雜、干擾信息多.吳老師提供的情景簡(jiǎn)潔，突出研究對(duì)象，有利于學(xué)生猜想，學(xué)生還猜到了像與物的連線(xiàn)與平面鏡垂直.

猜想對(duì)接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)起著導(dǎo)向性的作用，需要教師精心設(shè)計(jì)好問(wèn)題或情境，面對(duì)較為復(fù)雜的猜想，需要搭建腳手架，可以采取“頭腦風(fēng)暴”法，鼓勵(lì)大膽猜想，例如尤老師對(duì)學(xué)生猜想像是倒立的，沒(méi)有否定，而是鼓勵(lì)，營(yíng)造了和諧輕松的教學(xué)氛圍.

1.2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃

1.2.1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)表2）

賞析與反思：兩位老師，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)這個(gè)難點(diǎn)都有充分的預(yù)設(shè).尤老師采取“完全放開(kāi)”，讓學(xué)生帶著任務(wù)自主探究，讓學(xué)生對(duì)用平面鏡能看到像但不能找到像的位置這一事實(shí)充分體驗(yàn)，尤老師敢于暴露學(xué)生的錯(cuò)誤，引導(dǎo)分析，最后留有時(shí)間讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案.吳老師則采取了“引導(dǎo)探究”，首先明確先要找到像然后觀(guān)察像的大小這一探究方向，順著學(xué)生思路設(shè)計(jì)，遇到問(wèn)題、師生交流改進(jìn);逐步深入、層層遞進(jìn);再輔以板書(shū)，加深對(duì)“為什么使用玻璃板而不用平面鏡”“為什么用兩只等大的蠟燭”這兩個(gè)難點(diǎn)、考點(diǎn)的理解.

設(shè)計(jì)探究方案是本課難點(diǎn)之一，從學(xué)生的反應(yīng)、理解程度來(lái)看，本環(huán)節(jié)教師多一點(diǎn)引導(dǎo)，能更好地突破難點(diǎn).

1.2.2制定計(jì)劃（見(jiàn)表3）

賞析與反思：兩位老師均采取直接教授的方式，但吳老師演示演示教學(xué)，內(nèi)容重復(fù)較多，可見(jiàn)度較差，用時(shí)7min.而尤老師播放課前錄制的實(shí)驗(yàn)步驟微視頻（1min57s），簡(jiǎn)潔明了，學(xué)生專(zhuān)注度高，從接下來(lái)兩個(gè)班學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的情況來(lái)看，尤老師所教班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作更熟練、更高效.

在理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理后，進(jìn)一步簡(jiǎn)潔高效的明確實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)，借助多媒體輔助教學(xué)，能提高效率、規(guī)范操作，保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行.

1.3分析與論證（見(jiàn)表4）

賞析與反思：在此環(huán)節(jié)，兩節(jié)課都充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，注重因果推理，在學(xué)生回答了結(jié)論之后追問(wèn)其判斷的依據(jù)，培養(yǎng)思維的深刻性.尤老師注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，通過(guò)提問(wèn)“還有沒(méi)有新的發(fā)現(xiàn)”，當(dāng)學(xué)生回答“對(duì)稱(chēng)”之后，又設(shè)計(jì)了動(dòng)手體驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生很好地理解“軸對(duì)稱(chēng)”概念.吳老師則注重引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行分析，得出結(jié)論之后對(duì)照之前的猜想，讓學(xué)生體感受各探究要素的意義和彼此之間的聯(lián)系.

在分析論證環(huán)節(jié)，教師要交給學(xué)生分析論證的方法和思路.可以根據(jù)猜想來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類(lèi)與分析，鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度思考，提出新發(fā)現(xiàn)，并對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行描述和解釋.

2總結(jié)

對(duì)比這兩節(jié)課培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的策略與實(shí)施，沒(méi)有誰(shuí)比誰(shuí)更好，只有誰(shuí)與誰(shuí)不同，每一種不同，都是一種特色.通過(guò)這樣的研討，有效提升了上課和聽(tīng)課教師的教學(xué)設(shè)計(jì)能力、教學(xué)方法優(yōu)選意識(shí)、教學(xué)反思意識(shí).對(duì)筆者也有以下三點(diǎn)啟發(fā)：

一是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，既是落實(shí)過(guò)程與方法目標(biāo)的重要抓手，也是提升學(xué)生物理思維，培育物理核心素養(yǎng)的重要途徑.

二是實(shí)驗(yàn)探究中，要把握好教師引導(dǎo)和學(xué)生自主的度.例如在本節(jié)內(nèi)容中，適宜采用“統(tǒng)放結(jié)合”的半開(kāi)放策略，對(duì)于學(xué)生難理解的為什么探究平面鏡成像不用平面鏡而用玻璃板、等效替代法以及虛像的概念，教師要多一點(diǎn)“統(tǒng)”，對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證等環(huán)節(jié)則可以“半放”甚至“全放”，讓學(xué)生在自主探究中獲得知識(shí)與技能.

三是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，要循序漸進(jìn)、因材施教.培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究的七種能力，在一節(jié)課中不能平均用力，要針對(duì)不同年級(jí)、班級(jí)和不同內(nèi)容，有所側(cè)重.例如本節(jié)內(nèi)容和探究I與R的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中可以側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力;探究浮力大小跟那些因素的關(guān)系時(shí)側(cè)重培養(yǎng)猜想的能力;探究固體熔化時(shí)溫度變化的規(guī)律、水沸騰時(shí)溫度變化的規(guī)律時(shí)，則側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)的能力.

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐稀琳.科學(xué)探究：平面鏡成像[J].物理教學(xué)，2015（4）：48.

[2] 封英，侯恕.對(duì)比同課異構(gòu) 思“學(xué)生物理核心素養(yǎng)”[J].物理通報(bào)，2015（9）：76-79.

[3] 譚詩(shī)清.“同課異構(gòu)”課的關(guān)注點(diǎn)[J].中學(xué)物理，2014（1）：23-24.