優(yōu)化器件教學過程 提升實驗探究素養(yǎng)

駱文洲　傅可欽

[摘要]實驗探究是培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)的有效途徑，而物理器件是實驗探究的必備器材。顯然，采用以問題為主導的探究式教學模式進行物理器件教學，是提升學生實驗探究素養(yǎng)的有效手段和重要途徑。

[關鍵詞]器件教學；實驗探究；素養(yǎng)

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2017）05-0063-02

布魯納指出：“不論我們教什么學科，務必使學生理解該學科的基本結構，這是在運用知識方面的最低要求，這樣才有助于學生解決在課堂外所遇到的問題和事件，或者日后課堂訓練中所遇到的問題?！睂ξ锢砥骷虒W而言，我們可以這樣理解：不論學習什么物理器件，務必使學生理解其設計思想、基本原理、優(yōu)點與不足等，這就要求教師采用以問題為主導的探究式教學模式來優(yōu)化物理器件教學過程，真正體現(xiàn)新課程“從生活走向物理、從物理走向社會”的理念，從而切實提升學生的物理學科核心素養(yǎng)。那么，教學實踐中，我們該如何優(yōu)化物理器件教學過程，提升學生的實驗探究素養(yǎng)呢？

一、器件的含義與特點

器件，是指用于某一特定目的或完成某一特定功能的一種設備或零件。物理器件，是指運用科學的物理知識、獨特的實驗方法、精湛的工藝流程，采用一系列規(guī)范操作來解決物理教學、科學探究、生產(chǎn)生活中各類問題的裝置或儀器，如電磁打點計時器、電流表、交流發(fā)電機、變壓器、回旋加速器等。

通過物理器件的含義，結合物理教學實踐，不難看出，物理器件具有以下特點：①知識性，是指與物理器件關聯(lián)的物理概念、定理、規(guī)律等知識。②方法性，是指蘊含其中的解決物理問題的基本思想與方法，如轉換法、比較法等。③工藝性，是指物理器件的制造工藝、安裝工藝、維修工藝等。④規(guī)范性，是指物理器件操作具有一系列的使用規(guī)范，如多用電表測量電阻。⑤發(fā)展性，是指物理器件都將隨著知識、方法、工藝、操作等方面的不斷發(fā)展或完善，而不斷改進，以提高使用效果。

二、器件教學基礎

物理器件的內涵是如此豐富，作為教學主導的物理教師，應該仔細做好學生情況的分析工作，通過優(yōu)選教學模式，讓物理器件在教學中大放光彩。器件教學應注意以下三個方面。

1.教學應基于學生的心理特點。蘇霍姆林斯基說過：“在人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，而在學生的精神世界中，這種需要特別強烈。”根據(jù)蘇霍姆林斯基的分析，教學時應該讓學生成為一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，這也符合現(xiàn)代心理學的研究。有效的學習活動不能單純地依賴模仿與記憶，自主探索、動手實踐與合作交流應是學生學習的重要方式。顯然，探究式教學模式相比講授式教學模式，更加符合學生的心理特點。

2.教學應基于學生的認知水平。根據(jù)教育家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)理論”，學生自己實力所能達到的水平，與經(jīng)教師、同伴給予協(xié)助后所可能達到的水平存在一定的差距。如果教師準確地把握“最近發(fā)展區(qū)”，即可通過創(chuàng)設具有不大于這個差距的探究問題，讓學生辨析器件設計時的優(yōu)點與不足，那么更有助于加速學生的發(fā)展，提升學生的認知水平。顯然，器件教學最好采用以問題為主導的探究式教學模式，這樣比較符合學生的認知水平。

3.教學應基于學生的核心素養(yǎng)。我國學生的核心素養(yǎng)是以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心的。核心素養(yǎng)是學生的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面的綜合表現(xiàn)，既包括問題解決、探究能力、批判性思維等“認知性素養(yǎng)”，又包括自我管理、組織能力、人際交往等“非認知性素養(yǎng)”。顯然，著眼于學生的未來和終身發(fā)展需要，器件教學既能培養(yǎng)學生的認知性素養(yǎng)，又能培養(yǎng)學生的非認知性素養(yǎng)，尤其是其中的探究能力，因為器件在培養(yǎng)學生設計能力方面有著無可替代的作用。

三、優(yōu)選探究式教學模式

基于對學生實際情況的分析，一般情況下，器件教學應該選擇以問題為主導的探究式教學模式，如下圖。

來源于生活中的“實際問題”，結合學生已有認知水平，通過自主或合作等途徑，提出初步的“設計方案”。在教師的主導下對學生的“設計方案”進行“分析測試”。一般情況下，“設計方案”的“分析測試”受到時間和空間等條件限制，課堂教學中主要采用下列兩種方法進行：隨堂實驗進行測試、已有理論進行分析。通過“分析測試”，有不妥之處時可對“設計方案”進行改進，甚至重新設計；否則，可對“設計方案”進行評價、理論研究甚至進行實用化操作練習使用等。當然，后續(xù)的“評價研究”、“操作使用”等環(huán)節(jié)中仍可對原來的“設計方案”進行拓展、延伸，或者改進、重設，因為實際中的任何器件都可以不斷改進和完善。

四、例析器件教學設計

以人教版高中物理3—2第五章第一節(jié)《交變電流》的新課引入部分為例，新課教學時，教師不宜直接拿出交流發(fā)電機模型，然后運用電磁感應原理分析電壓、電流隨時間變化的規(guī)律。這樣的教是以講授式為主，這樣的學便只能是以接受式為主了，可想而知，學生的核心素養(yǎng)難以得到有效提升。如果改用以問題為主導的探究式教學，教學效果就完全不同了。依據(jù)上述教學模式，教學設計主要環(huán)節(jié)如下。

五、結束語

隨著新課改的不斷推進，物理教學不應僅限于知識的傳授，而應引導學生在自主探索中主動獲取知識、訓練能力、養(yǎng)成素質，采用問題為主導的探究式器件教學可以發(fā)揮應有的作用。當然，我們還需建立合理的探究小組，留足自主探究的時空，配以積極的評價機制，這樣才能進一步提升探究的廣度和深度。

（責任編輯 易志毅）