初中物理探究性教學(xué)實(shí)踐反思
在物理教學(xué)中合理地使用探究性教學(xué)方法，合理地選擇教學(xué)內(nèi)容和形式，合理地運(yùn)用教學(xué)工具，設(shè)計(jì)親歷式的教學(xué)途徑，通過(guò)質(zhì)疑，設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)、歸納、交流，得出規(guī)律或建立概念，符合現(xiàn)代教育的理念。筆者就初中物理探究性學(xué)習(xí)過(guò)程中復(fù)合主體的互動(dòng)，探究性教學(xué)中的利弊的辯證互化等問(wèn)題進(jìn)行一些實(shí)踐和反思，并提出粗淺的意見(jiàn)，以就教于同行。
一、探究活動(dòng)是教師和學(xué)生復(fù)合主體互動(dòng)的過(guò)程
教學(xué)實(shí)踐和心理學(xué)研究表明，初中學(xué)生有了一定的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力，但分析判斷能力還不成熟，自主性還不強(qiáng)，因此還需要給予正確的、及時(shí)的指導(dǎo)。在探究學(xué)習(xí)中完全放手、束縛太多都不現(xiàn)實(shí)，不僅不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)也有負(fù)面影響。因此探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，既需要學(xué)生的自主探究，也需要教師的必要指導(dǎo)，在互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。筆者在《探究平面鏡成像特點(diǎn)》的一節(jié)公開(kāi)課中，最初是想完全開(kāi)放，自主探究。即創(chuàng)設(shè)情景后，由學(xué)生觀察、討論、猜想平面鏡的成像特點(diǎn)，然后自行設(shè)計(jì)方案、小組實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)自己的猜想是否成立，最終得出成像特點(diǎn)。但是，試教過(guò)程中，明顯感到實(shí)在太難駕馭，有的學(xué)生甚至對(duì)我的意圖也不完全明白，結(jié)果只好臨時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，效果自然不理想。通過(guò)反思，認(rèn)識(shí)到只有好的愿望、好的理念，不考慮學(xué)生的現(xiàn)狀，自然不會(huì)獲得理想的效果。
上公開(kāi)課時(shí)，根據(jù)初二學(xué)生的認(rèn)知能力重新設(shè)計(jì)了方案，適當(dāng)增加了教師的指導(dǎo)，針對(duì)同學(xué)們的猜想，分步實(shí)驗(yàn)，逐個(gè)檢驗(yàn)，及時(shí)交流，教師也成為研究主體中的一員，效果就理想多了。由于把學(xué)習(xí)過(guò)程還給了學(xué)生，沒(méi)有了教師的絕對(duì)權(quán)威，學(xué)生們依據(jù)自己的天性、智力水準(zhǔn)，自然地在教師的引導(dǎo)下完成認(rèn)知過(guò)程，他們的熱情自然高漲，從不同的角度思考、討論，設(shè)計(jì)不同的方案，選取不同的實(shí)驗(yàn)用具，積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，再思考、討論、交流，儼然一幅科學(xué)研究的情景。除了通常一些方法（如人舉左手，鏡中的像則舉右手等）外，學(xué)生在活動(dòng)中又找到了幾種很有創(chuàng)意的方法。
例如檢驗(yàn)平面鏡成像和物體相對(duì)于鏡面是否對(duì)稱時(shí)，一學(xué)生在拿起點(diǎn)燃的蠟燭在鏡前移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)蠟燭傾斜（開(kāi)始并不是有意的）時(shí)，鏡中像也發(fā)生了傾斜，但傾斜的方向與蠟燭正好相反，運(yùn)用數(shù)學(xué)中軸對(duì)稱的知識(shí)，便得出物像相對(duì)于平面鏡對(duì)稱的結(jié)論；另一學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)，手中沒(méi)放下的火柴盒“幫了大忙”，他發(fā)現(xiàn)手中的火柴盒在蠟燭的左側(cè)時(shí)，火柴盒的像在蠟燭像的右側(cè)，調(diào)換一下位置，像也跟著變化，于是也得出了物像對(duì)稱的結(jié)論……。顯然，同學(xué)們?cè)谡n堂活動(dòng)中已經(jīng)成為了教學(xué)主體，他們?yōu)樽约旱陌l(fā)現(xiàn)（或稱為創(chuàng)新）而歡欣，我想這樣的親歷的探究過(guò)程他們會(huì)終生難忘。
探究教學(xué)活動(dòng)是一種特殊的認(rèn)知和實(shí)踐活動(dòng)，教師和學(xué)生都是主體，也必須成為主體，他們各自通過(guò)自己的能動(dòng)作用，履行各自的角色，并且和諧互動(dòng)，只有這樣，探究教學(xué)活動(dòng)才能順利展開(kāi)。如果教師、學(xué)生中任何一方不能積極、能動(dòng)、自主、創(chuàng)造性地履行自身的角色，便失去了主體的特性，那么，探究教學(xué)的目標(biāo)也就不可能實(shí)現(xiàn)。
二、探究活動(dòng)應(yīng)允許學(xué)生出錯(cuò)，不追求活動(dòng)的完整性
由于器材、環(huán)境、知識(shí)水準(zhǔn)、操作技能等原因，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論有時(shí)誤差較大。教師若以此為契機(jī)提出問(wèn)題，通過(guò)分析、討論，找出原因，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，這對(duì)進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和綜合能力會(huì)大有益處。切不可輕率指責(zé)、否定。同時(shí)，課前分組也應(yīng)充分考慮學(xué)生的能力狀況，活動(dòng)過(guò)程中及時(shí)組織交流，以使學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽(tīng)他人的見(jiàn)解，從而學(xué)會(huì)攜手合作以實(shí)現(xiàn)活動(dòng)目標(biāo)。當(dāng)然，課后的補(bǔ)救也是必要的。對(duì)探究過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的小組或個(gè)人，教師應(yīng)提供再探究的機(jī)會(huì)，幫助他們?cè)诜治鍪≡虻幕A(chǔ)上，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，完成探究，消除失敗產(chǎn)生負(fù)面影響的可能。共性的問(wèn)題，教師要采取恰當(dāng)?shù)拇胧┭a(bǔ)救，或提出新的探究課題。這很正常，正是問(wèn)題或錯(cuò)誤，才有了改進(jìn)和創(chuàng)新。
筆者在組織《研究串聯(lián)電路特點(diǎn)》的一節(jié)課中，由于分組自主探究，學(xué)生的活動(dòng)熱情很高，八個(gè)小組中的五個(gè)都由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出了串聯(lián)電路中的電流、電壓特點(diǎn)。但是，有一個(gè)小組，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)幾乎無(wú)規(guī)律可循，另兩個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)近似與電路特點(diǎn)相吻合。在交流時(shí)，由于受到有正確結(jié)論的小組的影響，后兩個(gè)小組的代表說(shuō)：“我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：串聯(lián)電路中各導(dǎo)體中的電流基本相等；串聯(lián)電路中各導(dǎo)體兩端電壓之和基本等于電路兩端的總電壓�！倍鴮�(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題的那個(gè)小組的代表交流時(shí)講道：“我們小組的實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證串聯(lián)電路中電流、電壓的猜想是否成立。”這種情況的出現(xiàn)非常正常，由于連接電路時(shí)導(dǎo)線接頭處接觸電阻的影響或操作不當(dāng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。考慮到本節(jié)課的時(shí)間有限，我只做了對(duì)三個(gè)小組探究活動(dòng)的肯定和對(duì)他們實(shí)事求是的科學(xué)精神的認(rèn)可，先請(qǐng)同學(xué)們（包括實(shí)驗(yàn)結(jié)論正常的同學(xué)）就此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象自己分析原因，留待下一節(jié)課再交流、討論。雖然教學(xué)進(jìn)度被打亂，我還要花費(fèi)一節(jié)課的時(shí)間來(lái)“善后”，但能讓同學(xué)們動(dòng)起來(lái)，積極地探究新的、更深一步的課題，這不正符合了我們教育的目的嗎？利弊互化，關(guān)鍵在怎樣看待、怎樣引導(dǎo)。
三、探究活動(dòng)中應(yīng)加強(qiáng)多學(xué)科知識(shí)的滲透
隨著初中學(xué)生知識(shí)的不斷積累，對(duì)現(xiàn)象的解釋和判斷會(huì)有不同的方法和結(jié)論。課堂上我曾經(jīng)提出過(guò)“劇烈晃動(dòng)過(guò)的香檳酒瓶，瓶塞為什么會(huì)猛地竄出很高？”的問(wèn)題，本意是希望學(xué)生用氣體對(duì)外做功、內(nèi)能減少的知識(shí)來(lái)回答，而一位同學(xué)卻說(shuō)：“晃動(dòng)香檳瓶，瓶?jī)?nèi)發(fā)生了更快的化學(xué)變化，產(chǎn)生了大量的二氧化碳?xì)怏w……”。物理引來(lái)了化學(xué)，我們可以用先肯定、再告之課后探討、或作為新課題再研究來(lái)搪塞，但下次呢？還好，課前我請(qǐng)教了資深化學(xué)教師，知道了香檳酒、碳酸飲料在封裝前要加入一些酸類物質(zhì)（如檸檬酸等）和堿（如小蘇打）。但是化學(xué)變化是加入以后就已開(kāi)始，等我們開(kāi)瓶時(shí)，大量的二氧化碳?xì)怏w已經(jīng)產(chǎn)生，只不過(guò)在密封的瓶（或罐）內(nèi)，壓強(qiáng)較大時(shí)，它們部分溶解在飲料中，達(dá)到了動(dòng)態(tài)的溶解平衡。劇烈晃動(dòng)后，隨著我們對(duì)它們做功，內(nèi)能增大，很多二氧化碳?xì)怏w從液體里逃逸出來(lái)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大，氣體對(duì)瓶塞做功，將瓶塞頂出，而氣體的內(nèi)能則減少。
在進(jìn)行《平面鏡成像》教學(xué)時(shí)，當(dāng)引導(dǎo)同學(xué)們分析、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，一位同學(xué)（數(shù)學(xué)課代表）突然提出：平面鏡所成的像和物體屬于軸對(duì)稱的關(guān)系。當(dāng)時(shí)我一愣，隨后意識(shí)到初二數(shù)學(xué)中已學(xué)過(guò)軸對(duì)稱的知識(shí)，如果用數(shù)學(xué)語(yǔ)言，平面鏡成像中的四個(gè)特點(diǎn)（虛像、等大、等距、垂直）只需“平面鏡所成虛像和物體相對(duì)鏡面軸對(duì)稱”一句話就夠了。我在感到后生可畏的同時(shí)，也意識(shí)到物理老師還必須關(guān)注學(xué)生的'各學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程，保持學(xué)科之間的聯(lián)系。在學(xué)習(xí)物理時(shí)盡可能把其他學(xué)科知識(shí)作為基礎(chǔ)和工具，同時(shí)也因其應(yīng)用而深化對(duì)其他學(xué)科知識(shí)的認(rèn)識(shí)，更通過(guò)相互滲透的過(guò)程開(kāi)拓學(xué)生綜合思考、分析的視角。
跨學(xué)科研究在學(xué)術(shù)界已司空見(jiàn)慣，但在中學(xué)課堂上卻鮮有。除了說(shuō)明我們的教育觀念滯后外，作為教師，我們的綜合素質(zhì)，特別是科學(xué)素養(yǎng)也必須盡快提高。否則，沒(méi)有“T”型知識(shí)結(jié)構(gòu)，我們真的會(huì)在講臺(tái)上站不住腳的。新的課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)把傳統(tǒng)自然科學(xué)中各學(xué)科劃歸到科學(xué)技術(shù)課程之中，這其實(shí)已經(jīng)昭示了未來(lái)課堂的走向。
四、探究活動(dòng)應(yīng)成為點(diǎn)亮學(xué)生智慧火花的過(guò)程
發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新是人的一種天性，教育的目的之一就是要發(fā)展這種天性。作為教師，就是將學(xué)科知識(shí)的內(nèi)容與人類文化的長(zhǎng)鏈聯(lián)結(jié)起來(lái)，使學(xué)科知識(shí)具有整體性和發(fā)展性，使文化富有歷史感，成為學(xué)生探索真理、創(chuàng)造世界的動(dòng)力。在《探究光的反射規(guī)律》一課中，有一位學(xué)生做出了“入射角與反射角之和等于90°”的猜想，有的已經(jīng)做過(guò)預(yù)習(xí)的同學(xué)掩口而笑，我馬上意識(shí)到這有損該同學(xué)的自尊心。于是表?yè)P(yáng)他熱情高，敢于猜想，并鼓勵(lì)他用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)自己的猜想，很多科學(xué)家都經(jīng)歷了像你這樣的過(guò)程。這位同學(xué)一掃臉上的陰云，特別投入地思考、實(shí)驗(yàn)。當(dāng)我希望他第一個(gè)交流時(shí)，他略顯歉意、但又興奮地告訴大家：“反射角與入射角之和只有在入射角為45°時(shí)才等于90°，在實(shí)驗(yàn)時(shí)我發(fā)現(xiàn)反射角與入射角總相等�！辈孪氡静谎詫�(duì)錯(cuò)（雖要依據(jù)），可貴的是怎樣在實(shí)踐中檢驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)過(guò)程、感知方法。更何況這位學(xué)生在得出光的反射定律之一般規(guī)律后，又能發(fā)現(xiàn)反射規(guī)律中的一種特殊情況，這是對(duì)規(guī)律的再認(rèn)識(shí)，難能可貴。
一位同學(xué)在猜想浮力與什么因素有關(guān)時(shí)，提出“浮力和物體的溫度有關(guān)”，預(yù)習(xí)過(guò)的同學(xué)或許會(huì)嗤之以鼻，但敢于猜想、勇于回答本身就應(yīng)該肯定，更何況，當(dāng)物體的溫度變化時(shí)，質(zhì)量一定，其體積必然變化，所受浮力能不變化嗎？當(dāng)這位同學(xué)把浮力知識(shí)同熱、密度等已有知識(shí)結(jié)合起來(lái)，融會(huì)貫通后。不就有了更高、更全面的視角嗎？這也許會(huì)使課堂背離教師原本的設(shè)計(jì)，也許這節(jié)課的預(yù)設(shè)任務(wù)因此而不能完成，但探究中的創(chuàng)新、活動(dòng)中的亮點(diǎn)也正在此，學(xué)生的創(chuàng)新熱情和對(duì)科學(xué)的興趣也許就在此時(shí)被激發(fā)，你很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們從此對(duì)物理有了極大的‘偏愛(ài)’.實(shí)驗(yàn)時(shí)，也許有的學(xué)生會(huì)有一些看似錯(cuò)誤的步驟，但我們切不可輕易阻止（當(dāng)然特殊情況除外）或下定論，說(shuō)不定智慧的火花就會(huì)在此閃亮。
比如在《內(nèi)能的改變》這節(jié)公開(kāi)課中，多數(shù)同學(xué)利用氣球快速的放氣來(lái)感受物體對(duì)外做功時(shí)內(nèi)能減少—表現(xiàn)為氣球的溫度降低，但是有的學(xué)生卻把氣球用力吹破。氣球雖然沒(méi)有了，但是他此時(shí)摸一摸氣球的殘片，發(fā)現(xiàn)溫度降低的更多。在《探究平面鏡成像特點(diǎn)》這節(jié)課中，那位用斜放蠟燭的方法證明物像對(duì)稱的同學(xué)也許當(dāng)初是為了讓燭油流下一點(diǎn)兒固定蠟燭，甚至本意就為了好玩兒。玩中學(xué)，本就是青少年的特點(diǎn)，只要我們善于引導(dǎo)，其效果反而更好，學(xué)生的智慧會(huì)在玩和錯(cuò)中碰撞出火花，會(huì)在玩與錯(cuò)中逐步走進(jìn)科學(xué)的殿堂。
在初中物理教學(xué)中開(kāi)設(shè)探究性課程是新的課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，是物理教學(xué)中實(shí)現(xiàn)態(tài)度、價(jià)值、過(guò)程、能力與方法目標(biāo)的最好載體。上好探究課的標(biāo)準(zhǔn)在于：能否符合學(xué)生的實(shí)際；能否激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣；能否使學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)研究的真實(shí)過(guò)程和方法；能否提高學(xué)生的綜合能力。
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