物理探究實驗課堂“讀、思、達”教學法的實踐研究

陳少敏

摘 ? 要：物理探究實驗是培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)的重要途徑，通過探究讓學生學會提出問題并解決問題、培養(yǎng)創(chuàng)新思維，培養(yǎng)適應終身發(fā)展的能力。而“讀思達”教學法主張課堂以學生為主的，通過對信息的讀取、加工到輸出，掌握學習方法，促進核心素養(yǎng)的落地。根據(jù)學生的知識結構以及教材的研究，進階式選取探究實驗，并結合不同的能力要求，有側重地實施“讀思達”教學法，以對接“學生的最近發(fā)展區(qū)”，有效提升學生的學習興趣和探究欲望。

關鍵詞：探究實驗 ;課堂;“讀思達”教學法 ;進階式教學

引言

物理探究實驗有別于驗證性實驗，是在未知結果的情況下，通過個人或小組合作形式展開“提出物理問題——形成猜想和假設——根據(jù)猜想和假設設計實驗——開展探究并有效完成實驗——對實驗結果進行交流、評估、反思”的活動過程[ 1 ]。這個過程能有效培養(yǎng)學生提出問題并解決問題的能力，同時培養(yǎng)學生合作精神。而探究過程往往受限于學生的認知水平、實驗儀器、時間等因素，能否有效開展，成了一線教師深入思考并不斷探索的問題。余文森教授關于“讀思達”教學法的提出，給我們的課題提供實踐的方向，并有了些可喜的變化。

1 ?“讀、思、達”教學思路概述

“讀思達”教學法，主張以學生為主導的教學方式，教學過程也就是學生的學習過程，學習過程包括閱讀（即認知輸入）、思考（即認知加工）、表達（即認知輸出）的過程，學生只有經過這三個環(huán)節(jié)相對完整的學習，才能把知識轉化、內化為素養(yǎng)，并學會學習。因此該教學法具有普適性，就物理探究實驗而言，就可表示為“實驗現(xiàn)象觀察 + 梳理和探究 + 實驗操作及評估”，具體的理解：

“讀”：指實驗現(xiàn)象的觀察，以及實驗相關知識、文本的閱讀;該過程主要培養(yǎng)獲取關鍵信息的能力。

“思”：指提出問題，形成猜想與假設，并設計實驗;該過程培養(yǎng)學科思維，講求證據(jù)、邏輯、方法的意識和論證能力。

“達”：指實踐能力、能有效完成實驗，并能對實驗結果、方案進行交流、評估和反思。該過程體現(xiàn)的是知識呈現(xiàn)、展示、遷移、運用的綜合能力，是學生學習能力的最高表達。

教師在探究課堂的設置過程中，應充分考慮學情、實驗設備、時間等因素，合理設置實驗的難度梯度，有側重點地完成實驗教學目標;學生在整個探究過程中完成“讀思達”三個有側重又相對完整的環(huán)節(jié)，從而喚起學生的求知欲望、探究欲望和表現(xiàn)欲望，點燃學習的動力。

2 ?物理探究實驗課堂中“讀、思、達”的實踐

物理實驗的探究要有理論和方法的支撐，學生的能力也是在不斷的發(fā)展之中的，因此由易到難，采用進階式的課堂設置，能保護好學生的學習積極性，充分發(fā)展學生的能力。在不同側重點的“讀思達”課堂實踐中，均強調了進階的理念。

2.1 ?側重實驗觀察，以“讀”為主的“讀思達”教學

物理探究實驗首先要獲取實驗信息，才能進而對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行處理，尋找物理規(guī)律。而實驗信息的獲取，包括實驗目的、原理、儀器等物理知識的學習，更重要的是實驗現(xiàn)象的觀察。我們將這個信息獲取過程對應“讀思達”教學法中的“讀”。教學中如何有效引導學生有目的、有計劃、有步驟地進行觀察呢？筆者認為可以從三個階段進行引導。第一階段，教師引領示范，學生學習具體的觀察方法。在這個階段教師會引領學生根據(jù)實驗的目的明確觀察對象，并把握觀察的重點，設計好表格，學生將會學到對比觀察法、順序觀察法、分步觀察法、整體觀察法、歸納觀察法等具體的觀察方法，并記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。第二階段，學生自己觀察記錄，教師適時引導。第三階段，學生自主觀察。在這個階段學生會根據(jù)實驗文本，自行設置觀察表格，有重點地觀察，并記錄觀察結果。案例分析：

學到電源電動勢知識以后，我們選修課安排了“探究水果和蔬菜電池”的實驗。實驗要求學生會制作一只水果電池，并改變條件，測得水果電池的電壓，找出影響電池電動勢大小的因素，形成定性分析。學生得先研讀實驗文本，了解鹽電池的工作原理，并將之遷移到水果電池的研究中，并通過表格的形式分步設定觀察目標，對實驗結果進行記錄，見表1。

在該實驗的探究過程中，學生掌握了順序觀察法、控制變量的對比觀察法、以及歸納觀察法等，也通過歸納總結，給出定性的結論。既學習了觀察的方法，又深化了對鹽電池電動勢的理解。

2.2 ?側重物理科學思維，以“思”為主的“讀思達”教學

物理探究實驗在課題確認之后，如何設計實驗，如何對觀察的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進行分析，展開對猜想的驗證，這一系列的活動都是科學思維過程，教學中我們對接以“思”為主的“讀思達”，以培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)中的科學思維。在這個階段，我們仍然采用進階式的教學安排。第一階段，從物理實驗史、課堂實驗選取具有典型性和創(chuàng)新性的實驗方法（比如控制變量法、轉換法、類比法、模型法、實驗+推理法等）進行授課，讓學生領略科學思維的魅力，激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情。第二階段，培養(yǎng)學生按照一定的邏輯、方法獲得證據(jù)，論證猜想的能力。在這個階段，往往采用小組合作的方式進行，每個人可以有不同的實驗設計方案，可以方案并進式進行，或者小組協(xié)作式進行。小組成員要按照流程圖或者思維導圖的方式將實驗方案進行梳理，做可行性分析，指出優(yōu)缺點，觀察重點等信息。這既是一個思維顯性化的過程，也是一個交流表達的過程。學生經過思維碰撞，重新審視方案、拓展思路，使知識的學習更為深入，同時也形成了相對穩(wěn)定的科學思維模式。

案例分析：

“油膜法估測分子直徑”的實驗中，我們改為探究實驗進行，效果佳。我們用思維導圖的形式，將我們要解決的問題呈現(xiàn)出來，使思維過程更為直觀。通過逐步推進式提問，使問題得以解決，條理更為清晰，見圖1。

2.3 ?側重物理學科表達，以“達”為主的“讀思達”教學

物理探究實驗的最終表達，即是實踐能力，能將所學知識遷移運用的綜合能力。表達的過程涵蓋了對實驗方案、結果的交流、評估和反思。在這個階段，對學生的要求表現(xiàn)為兩級要求。初級要求為能按預設的方案進行實驗，數(shù)據(jù)分析完后，能形成規(guī)范的實驗報告。較高的要求為能自主創(chuàng)新實驗，提出一些更優(yōu)化的方案，減小實驗誤差。

課程實施的案例分析：

在“探究單擺周期與重力加速度的關系”這節(jié)課，學生圍繞如何較為準確測出周期，如何模擬出不同的重力加速度，進行了各種嘗試。用DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)的光電門傳感器進行記錄周期，代替?zhèn)鹘y(tǒng)測多組周期求平均的做法，結果更為準確。學生采用了兩個方案模擬不同的重力加速度。方案一：增加電場力等效重力場變大，具體做法用錫箔紙做出一個平行板電容器，上板剪一狹縫，系小球的繩子穿過狹縫，用起電機讓電容器和小球帶電，小球在電場中做單擺運動。方案二：在小球下方平鋪一排磁場，利用磁場對小球的作用力，等效增大重力場。學生對兩個方案均進行了實驗，結果方案二效果佳，方案一并不理想，學生經過查閱資料，并重新驗算，給出了合理的解釋。

在該案例中，學生的探究積極性、創(chuàng)造性被充分調動起來，能結合所學的物理知識，給出看似合理的方案，在具體實施中，尊重實驗事實，探尋實驗失敗原因，對方案重新評估和反思。正是實驗探究的不確定性，讓學生對其充滿好奇，愿披荊斬棘，勇往直前，這正是科學探索的精神所在，也是物理探究實驗課堂的魅力所在。

“讀思達”是你中有我，我中有你，相互轉化的關系。觀察是經過前期思考，有目的的行為，“讀中有思”;獲取實驗數(shù)據(jù)，論證猜想的過程，是有交流的互動，是思維的碰撞，“思中有達”。根據(jù)實際情況，“讀思達”課堂中有所側重，學生能有效對接“最近發(fā)展區(qū)”，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

結語

物理探究實驗蘊含著豐富的育人功能，而“讀思達”教學法提倡以學生為本，既是教學方法也是學習方法。將“讀思達”教學法在物理實驗探究課堂中實踐，培養(yǎng)了學生的觀察能力、科學思維、表達能力，同時培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度、團隊協(xié)作精神和創(chuàng)新能力，讓物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)真正落地。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 饒華東.凸顯學生自主探究 培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)——以“探究重力加速度對周期的影響”為例[J].物理之友，2020（1）.

[3] 張世杰.利用“讀思達”教學法培養(yǎng)學生數(shù)學思維能力[J].高考，2020（35）.