關(guān)注實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)提升──2018年連云港市中考物理卷第20題引發(fā)的教學(xué)反思

周 嬌

(江蘇省連云港市西苑中學(xué) 222042)

相對(duì)而言，考試是一種靜態(tài)的過程，實(shí)驗(yàn)是一種動(dòng)態(tài)的過程，如何將這兩者有機(jī)結(jié)合，是近年來(lái)中考實(shí)驗(yàn)題的一個(gè)出題方向.在實(shí)驗(yàn)題的考核中強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生是否在日常學(xué)習(xí)中真正經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)過程，在實(shí)驗(yàn)過程中是否融入了自己的思考.義務(wù)教育物理課程作為科學(xué)教育的組成部分，是以提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程.此階段的物理課程不僅應(yīng)注重科學(xué)知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練，而且應(yīng)注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神等方面的培養(yǎng).

在目前現(xiàn)行的教學(xué)管理中，面臨的是學(xué)生人數(shù)偏多，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中總會(huì)有學(xué)生是渾水摸魚，用著別人的實(shí)驗(yàn)成果完成自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.所以中考這根指揮棒的好好運(yùn)用，也能讓學(xué)生重視平常的實(shí)驗(yàn)參與.2018年連云港市中考物理卷的20題就有效考察了學(xué)生是否是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得物體運(yùn)動(dòng)的速度，并在這一過程中是否融入自己的思考，是否能運(yùn)用已有的知識(shí)去分析問題、解決問題.

一、題目回顧

在學(xué)習(xí)《速度》一節(jié)內(nèi)容后，同學(xué)們想探究紙錐下落快慢與錐角以及扇形半徑的關(guān)系．他們用普通復(fù)印紙裁出3個(gè)不同規(guī)格的扇形紙片，制成了如圖甲所示的3個(gè)紙錐．實(shí)驗(yàn)中，紙錐每次從相同高度由靜止釋放，用秒表多次測(cè)量每個(gè)紙錐下落的時(shí)間，取平均值后記錄在表格中．

紙錐編號(hào)下落高度h/m扇形紙片半徑r/cm剪掉的扇形圓心角θ/°紙錐錐角α/°下落時(shí)間t/s11.9109081.92.2021.91013571.11.8431.959081.92.20

(1)對(duì)于紙錐下落前的初始位置，有乙圖所示的兩種擺放方式，你認(rèn)為正確的是 (選填“A”或“B”)．

(2)分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究目的，你得出的結(jié)論是 ．

(3)小明隨后用同種紙張制成了質(zhì)量相等的兩個(gè)紙錐如圖丙，其中4號(hào)紙錐的錐角比5號(hào)紙錐的錐角大．如果從相同的高度同時(shí)由靜止釋放兩個(gè)紙錐，以下選項(xiàng)正確的是 .

A．4號(hào)紙錐先到地面

B．5號(hào)紙錐先到地面

C．兩個(gè)紙錐同時(shí)到達(dá)地面

(4)如果紙錐在到達(dá)地面前作勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)4號(hào)紙錐勻速下落時(shí)所受阻力為f1，5號(hào)紙錐勻速下落時(shí)所受阻力為f2，則f1f2(選填“>”、“<”或“=”)．

二、答題分析

本題的第一問考察的是學(xué)生是否經(jīng)歷了活動(dòng)“比較紙錐下落的快慢”，以及實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)記錄是否嚴(yán)謹(jǐn).只有認(rèn)真記錄長(zhǎng)度的同學(xué)才會(huì)關(guān)注起點(diǎn)在哪，終點(diǎn)在哪.本題的第二問考察的是學(xué)生分析數(shù)據(jù)以及概括能力.本題的第三問考察的是學(xué)生運(yùn)用第二問的結(jié)論分析解決問題的能力.第四問考察的是二力平衡知識(shí)，也就是知識(shí)的遷移應(yīng)用能力.

從學(xué)生的答題情況來(lái)看，第一問中就有學(xué)生不知何為初始位置.在第二問中有不少學(xué)生是將表格中的信息羅列出來(lái).比如有的同學(xué)是這么回答的：下落高度一定時(shí)，扇形紙片半徑一定時(shí)，剪掉的扇形圓心角越大，紙錐錐角越小，下落時(shí)間越短.下落高度一定時(shí)，剪掉的扇形圓心角、紙錐錐角相同時(shí)，半徑不同，下落時(shí)間相同.這時(shí)我們可以再回看一遍題目.題目中明確表示：同學(xué)們想探究紙錐下落快慢與錐角以及扇形半徑的關(guān)系.那根據(jù)題目給出的回答應(yīng)該是紙錐下落快慢與錐角有關(guān)，錐角越小，下落越快.與扇形半徑無(wú)關(guān).這個(gè)答案其實(shí)就是從剛才上面同學(xué)的回答中提煉出來(lái)的.那為什么考試時(shí)有些考生只是羅列信息，而不能概括回答呢？如果單從答題來(lái)分析，除了常說(shuō)的審題不清之外，還有一種深層次地的原因應(yīng)該是學(xué)生無(wú)從回答.學(xué)生在課堂完成的實(shí)驗(yàn)基本是按照教科書完成的，基本上沒有融入過自己的思考.所以當(dāng)這道題出現(xiàn)時(shí)，學(xué)生為了得分會(huì)盡可能地羅列出來(lái)所有信息，至于如何提煉回答，因?yàn)槠綍r(shí)訓(xùn)練的機(jī)會(huì)太少，這個(gè)時(shí)候恐怕也不敢輕易嘗試.

三、剖析課堂教學(xué)改進(jìn)的基本策略

筆者結(jié)合《速度》這一節(jié)自己的教學(xué)實(shí)踐以及聽其他同行的授課情況,談?wù)劇氨容^紙錐下落快慢”這一活動(dòng)的教學(xué)處理情況.

1.常見教學(xué)處理方案中隱藏的問題

在這一節(jié)教學(xué)中紙錐的制作要求如下：剪兩個(gè)等大的圓紙片，其中一個(gè)圓紙片裁去的扇形的圓心角比另一個(gè)大，再分別將它們粘貼成兩個(gè)錐角不等的紙錐.本活動(dòng)的教學(xué)中教師通常采取的方式是把紙錐這一制作過程看成一個(gè)純粹的手工活，所以要么提供成品材料和詳細(xì)要求，以便學(xué)生在課堂時(shí)間快速制作好.要么教師提前制作完成，課堂提供給學(xué)生使用.因?yàn)樵诒竟?jié)教學(xué)中教師特別重視提高學(xué)生測(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間的技能以及由此得出速度的定義.所以這一活動(dòng)只是一個(gè)鋪墊，后續(xù)主要工作還要放在活動(dòng)“測(cè)量紙錐下落的速度”.也就是在這一教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中，我們完全沒有考慮到學(xué)生可以有不同的紙錐拿來(lái)完成這一活動(dòng).也就是我們的教學(xué)設(shè)置在這一環(huán)節(jié)完全沒有意識(shí)到可以進(jìn)一步提高學(xué)生的探究能力和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng).兩個(gè)等大的圓紙片，如果讓學(xué)生課前自己制作，肯定會(huì)出現(xiàn)半徑不等的紙錐，因?yàn)闀胁]有對(duì)多大提出具體數(shù)據(jù)要求.并且書中也沒提到做紙錐必須使用的材料，那么學(xué)生在選擇材料時(shí)未必會(huì)選用教師常用的A4紙.但無(wú)論是課前教師制作完成，還是課上提供材料，快速完成這一制作過程的做法都限制了學(xué)生在這一環(huán)節(jié)上的創(chuàng)新意識(shí).

2.改進(jìn)策略

教師進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，大部分知識(shí)都是以問題的形式引導(dǎo)學(xué)生思考而達(dá)到知識(shí)的建構(gòu)，所以要促進(jìn)課堂教學(xué)的生成，問題的設(shè)置顯得尤為重要.如果問題設(shè)置的空間太窄，答案唯一，就不容易有生成，所以問題的設(shè)置要注意空間大小適度.在這一活動(dòng)中我們制作的紙錐，已經(jīng)能看出錐角小的那個(gè)下落快，所以在測(cè)量速度這一環(huán)節(jié)中，我們通常會(huì)引導(dǎo)學(xué)生選用錐角大的那個(gè)測(cè)量速度，以便在測(cè)量時(shí)間時(shí)更為準(zhǔn)確.其實(shí)這個(gè)地方是學(xué)生的一個(gè)興趣點(diǎn).學(xué)生會(huì)很樂意比較自己和別人制作的紙錐哪一個(gè)下落的更快.由于教師擔(dān)心教學(xué)整體的時(shí)間把握問題，這個(gè)比較過程可以放在最后.

比如，教師可以這樣引入：在剛才的學(xué)習(xí)中，我們測(cè)量了自己小組紙錐下落的速度，現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)一個(gè)活動(dòng)，比一比我們不同小組制作的紙錐哪一個(gè)下落的更快？這個(gè)時(shí)候是不能讓學(xué)生隨意拿起不同小組的紙錐就開始比較的.那樣的結(jié)果只是學(xué)生在隨意的玩一個(gè)游戲，但這個(gè)下落速度和什么因素有關(guān)，是完全不知道的.也就是說(shuō)，我們安排這個(gè)活動(dòng)的目的是想讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的工作方法，而不是簡(jiǎn)單地玩一個(gè)游戲.為了有序進(jìn)行，教師可以引導(dǎo)學(xué)生限定條件，在學(xué)生課前制作時(shí)就應(yīng)提醒學(xué)生記下他們剪掉的扇形圓心角的度數(shù).比如請(qǐng)學(xué)生拿出剪掉的扇形圓心角為90度的紙錐，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)半徑不等的，材質(zhì)不同的紙錐都會(huì)出現(xiàn).這時(shí)候我們可以提出先選取材質(zhì)相同的，半徑不等的紙錐作比較，以便我們進(jìn)行分析.也就是在實(shí)際場(chǎng)景中引入了物理重要的一種研究方法：控制變量法.并且多個(gè)可能影響因素的出現(xiàn)，也可以訓(xùn)練學(xué)生在總結(jié)時(shí)如何提煉語(yǔ)言，準(zhǔn)確表達(dá)出紙錐下落的快慢和哪些因素有關(guān).

實(shí)踐活動(dòng)能使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的工作方法嗎？我們當(dāng)然希望如此，但現(xiàn)實(shí)的情況卻是：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室所做的實(shí)驗(yàn)與科學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)幾乎沒有多少共同之處，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)只是一系列的照“譜”操作.已經(jīng)有足夠的證據(jù)表明，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)機(jī)械地按照教師(或課本)的要求一步一步去做而不思考，其結(jié)果是什么都不會(huì)學(xué)到，實(shí)驗(yàn)時(shí)做過的事情很快就會(huì)忘掉，什么也留不住.學(xué)生接受的信息必須經(jīng)過自己頭腦的加工才能留住.

通過以上分析，我們就不難明白，為什么第一問中以紙錐的哪個(gè)部位作為初始位置，都能難倒學(xué)生.那是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)時(shí)這一環(huán)節(jié)通常由教師提出問題，立馬就有學(xué)生做出解答.其他學(xué)生跟著照做即可，所以在他們的腦海中很快就會(huì)忘記這一注意事項(xiàng).最后的結(jié)論總結(jié)工作也是如此，如果只是照本宣科，書上的內(nèi)容都是現(xiàn)成的.學(xué)生會(huì)覺得：結(jié)論我已經(jīng)知道，哪里需要我自己費(fèi)那么多時(shí)間再去總結(jié)啊.所以筆者認(rèn)為，教師在處理實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，一定要適當(dāng)改變一下實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和形式，以激發(fā)學(xué)生的思維興趣.或者說(shuō)在我們自己的教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)該注意挖掘?qū)W生深層次的探索興趣.