關于探究性學(xué)習在《蒸發(fā)》教學(xué)中的探讨
北京師範大學(xué)成(chéng)都(dōu)實驗中學(xué)
李儉慧
【摘要】
探究性學(xué)習是一種(zhǒng)着重培養學(xué)生能(néng)力的教學(xué)法,本文從啓發(fā)學(xué)生猜想、設計實驗方案,指導學(xué)生實驗及進(jìn)行實驗總結等四方面(miàn)淺談對(duì)《蒸發(fā)》一課實施探究性教學(xué)的着力點。
【關鍵詞】 探究性學(xué)習 蒸發(fā)教學(xué)
社會的迅速發(fā)展對(duì)人才的培養提出了更高的要求,“創新精神和實踐能(néng)力的培養是素質教育的核心。”中學(xué)教育的目标要由重分數向(xiàng)重能(néng)力方向(xiàng)轉化,要實現這(zhè)種(zhǒng)轉化,教師首先要轉變教學(xué)方式,而探究性學(xué)習正是一種(zhǒng)着重培養學(xué)生能(néng)力的教學(xué)法,但許多教師把探究學(xué)習理解得過(guò)于深奧,因而覺得無從入手。其實,所謂“探究”,也就是仔細考察某一事(shì)物、獲得有關知識的一種(zhǒng)活動。而探究性學(xué)習是指學(xué)生從各種(zhǒng)學(xué)科領域或現實生活的問題出發(fā),通過(guò)形式多樣的探究性活動,以獲得知識和技能(néng)、培養探究能(néng)力和應用能(néng)力、獲得情感體驗爲目的的學(xué)習方式。
探究性學(xué)習的内容是廣泛的,可以是教材以内的課題,也可以是教材以外的課題,探究方式可分爲指導性探究和開(kāi)放性探究兩(liǎng)種(zhǒng)方式,其探究的結果也分爲有統一結論和無統一結論兩(liǎng)種(zhǒng)形式。
開(kāi)放性探究消耗的時間長(cháng),其探究的結果往往是不固定的,對(duì)教師素質和學(xué)校硬件設備的要求也較高,這(zhè)是許多教師想進(jìn)行探究性教學(xué)但又不知如何選材,或是一般條件下難以達成(chéng)開(kāi)放性探究的目标的原因。但我們能(néng)否結合物理學(xué)科的特點,采用指導性探究,特别是利用課堂進(jìn)行微型探究實驗,充實科學(xué)探究實驗的内容,爲學(xué)生“做科學(xué)”創設更多的實踐條件,使探究學(xué)習在有限的時間和空間領域裡(lǐ)也能(néng)發(fā)揮其作用呢?
下面(miàn)我以初中物理《蒸發(fā)》一課爲例談談初中物理課堂探究教學(xué)的着力點。按照教材的處理,影響蒸發(fā)快慢的三個因素隻需通過(guò)引入晾衣服的例子便能(néng)推出,既無學(xué)生實驗,也無演示實驗,從知識掌握的角度看,能(néng)基本實現教學(xué)目标,但我覺得,我們完全可以利用這(zhè)樣一個課題的教學(xué)來培養學(xué)生的探究和動手能(néng)力。本課的突出特點是啓發(fā)學(xué)生設計實驗方案并通過(guò)實驗來探究影響蒸發(fā)快慢的因素。
在探究性教學(xué)的課堂上,新課的引入應當爲學(xué)生的探究活動服務,備課時應精心設計新課的引入方法和手段,爲此,本課采用以下方式來引入:首先用酒精在黑闆上寫下“同學(xué)們好(hǎo)”,學(xué)生起(qǐ)立之後(hòu),教師提問:“我剛才寫的字呢?”學(xué)生回答:“蒸發(fā)了!”以此來引入課題,調動學(xué)生思維的積極性。然後(hòu)用較短的時間介紹蒸發(fā)的概念,接下來便是本課重點:啓發(fā)學(xué)生猜想影響蒸發(fā)快慢的因素,并設計實驗證明自己的猜想。以下我從猜想、設計、實驗和總結四方面(miàn)做較詳細介紹。
第一、 啓發(fā)學(xué)生猜想影響蒸發(fā)快慢的因素
提高學(xué)生大膽提出猜想和形成(chéng)假設的能(néng)力,理解假設對(duì)科學(xué)探究的作用是科學(xué)探究的具體内容之一,在探究性課堂教學(xué)中,首先要引導學(xué)生提出問題,這(zhè)是探究課在課堂上需要解決的第一個問題,即進(jìn)行課堂探究教學(xué)的第一着力點,同時也是鼓勵學(xué)生大膽猜想,養成(chéng)積極思考問題的習慣的行之有效的途徑,因此,在引導學(xué)生猜想影響蒸發(fā)快慢因素的教學(xué)中,我做了如下處理:
教師引言:“蒸發(fā)現象在生活中應用很廣泛,比如,我們把衣服洗完後(hòu)要把它晾起(qǐ)來,讓衣服上的水蒸發(fā)掉,那麼(me),用什麼(me)方法能(néng)使衣服幹得更快呢?”
學(xué)生回答
教師寫副闆書:(有意識歸類)
(A):晾在有陽光的地方;
(B)夏天比冬天幹得快; 陽光、季節、溫度、加熱
(C)用熨鬥加熱;
(D):通風的地方;
空氣流動、通風
(E)電吹風吹
(教師提示:暖風好(hǎo)還(hái)是冷風好(hǎo))
暖風好(hǎo)!
(教師提示:衣架的作用是什麼(me)?)
(F)把衣服展開(kāi),擴大表面(miàn)積
面(miàn)積
(G)幹燥的天氣比潮濕的天氣幹得快
濕度
教師總結并闆書:溫度、季節、陽光、加熱屬于一類即液體溫度(闆書);
空氣流動、通風屬于一類即空氣流動快慢(闆書);面(miàn)積屬于一類即液體的表面(miàn)積(闆書);
濕度單獨爲一類即空氣濕度(闆書);
(由于學(xué)生沒(méi)提到物質,在學(xué)生設計實驗方案時教師應提示:桌面(miàn)上有一杯酒精和一杯水,你們會用什麼(me)來做實驗?然後(hòu)補充闆書)
不同物質,蒸發(fā)快慢不同
這(zhè)段教學(xué)就本課而言,是啓發(fā)學(xué)生積極思考,得出影響蒸發(fā)快慢因素的猜想,但學(xué)生在探究的同時也將(jiāng)生活與物理很自然的結合在一起(qǐ),讓學(xué)生知道(dào)物理原來與生活如此接近,對(duì)提高初二學(xué)生學(xué)習物理的積極性有很大的推動作用,同時也培養學(xué)生的分析歸納能(néng)力。
第二、 啓發(fā)學(xué)生設計實驗方案
啓發(fā)學(xué)生設計實驗方案,是探究性物理實驗課的核心,也是學(xué)生進(jìn)行課堂探究活動的第
二個着力點。在傳統的實驗課中,老師往往按照教材或自己提前設計好(hǎo)的實驗方案,在學(xué)生實驗前將(jiāng)自己設計好(hǎo)的的方案“灌”給學(xué)生,實驗的目标也僅是證明已有的實驗結論和簡單培養學(xué)生的動手能(néng)力,而學(xué)生的興趣隻停留在對(duì)實驗過(guò)程的自在感受,缺乏對(duì)問題探究的強烈願望,探究性實驗課則完全不同,其特點主要有兩(liǎng)點:第一,學(xué)生在實驗前有自己的猜想,并渴望用實驗來驗證自己的猜想;第二,實驗方案由學(xué)生自己設計,充分發(fā)揮學(xué)生在課堂教學(xué)中的主體作用,培養學(xué)生的創新精神和創新能(néng)力。
如何設計實驗方案來驗證學(xué)生對(duì)影響蒸發(fā)快慢因素的猜想,教師在課堂上可做如下處理。
教師引言:“以上四個影響蒸發(fā)快慢的因素是我們的猜想,光憑猜想是不能(néng)說明問題的,
我們必須設計實驗來驗證我們的猜想,不過(guò),我首先要說明兩(liǎng)點:第一,我們不能(néng)同時讓幾個因素都(dōu)變化,這(zhè)樣就無法讨論問題,因此,要分析某一個因素對(duì)蒸發(fā)的影響,就要保證其它四個因素相同,例如,要分析溫度高低對(duì)蒸發(fā)的影響,就要用相同的物質,并在液體表面(miàn)積和空氣流動快慢相同的條件下來做;第二,濕度變化的實驗我們今天沒(méi)法做。接下來請每個小組至少選擇一個因素進(jìn)行3分鍾的讨論,并推薦一名同學(xué)向(xiàng)大家介紹你們的實驗方案。”
學(xué)生讨論3至5分鍾。
教師提問:“現在請各組代表來給大家介紹實驗方案,其餘同學(xué)做好(hǎo)記錄,誰先來?”
(學(xué)生介紹實驗方案,教師注意啓發(fā)學(xué)生說出實驗器材并轉化爲今天能(néng)提供的器材)”
實踐證明,孩子的想象力是非常豐富的,經(jīng)過(guò)3分鍾激烈的讨論,每個小組都(dōu)提出了非常精彩的實驗方案,如在紙上分别滴上等量的酒精,一張放窗台上,一張放在屋子裡(lǐ),觀察蒸發(fā)快慢;分别在燒杯和臉盆裡(lǐ)盛等量的酒精,觀察蒸發(fā)的快慢等等。
當然,初中學(xué)生的邏輯思維能(néng)力是有限的,他們在探究過(guò)程中想象力很豐富,但有些方案在課堂内很難實現,比如用紙做實驗需要的時間較長(cháng),有些實驗器材實驗室沒(méi)有準備等(《蒸發(fā)》一課實驗室準備的實驗器材有:毛細滴管、兩(liǎng)塊載玻片、溫度計、酒精和水各一小瓶),但教師可以啓發(fā)學(xué)生根據原有思路進(jìn)行實驗器材和局部方法的轉換,同樣達到學(xué)生預期效果,如反問學(xué)生用兩(liǎng)張紙的目的是什麼(me),能(néng)否用兩(liǎng)個載玻片來代替呢?窗台上有風,我們能(néng)否制造風呢?立刻會有學(xué)生搖晃自己的手,老師此時得抓住機會,用手搖晃能(néng)得到風,還(hái)有更好(hǎo)的辦法嗎?大部分學(xué)生都(dōu)會想到用練習本扇風的方法。
任何實驗都(dōu)應把安全放在第一位。如學(xué)生提到用酒精燈加熱來提高液體溫度,但在蒸發(fā)的實驗中,爲了節約時間,實驗室準備的液體是酒精,學(xué)生在實驗過(guò)程中難免會將(jiāng)酒精灑在桌面(miàn)上,如果點燃酒精燈,很容易出事(shì),因此,教師必須啓發(fā)學(xué)生如何用體溫來代替酒精燈,但教師隻能(néng)啓發(fā),不能(néng)直說。學(xué)生在知道(dào)不能(néng)用酒精燈時,首先想到吹氣,本實驗成(chéng)功的關鍵是條件相同,吹氣不僅提高溫度,也加快了空氣流動,但畢竟已經(jīng)引出了體溫,將(jiāng)吹氣轉化爲滴酒精在手背上也就一步之遙了。
可見,在課堂有限的時間裡(lǐ),同樣可以實施探究式教學(xué),在學(xué)生探究的過(guò)程中,教師輔助适當的啓發(fā),既能(néng)讓學(xué)生掌握知識,又能(néng)培養學(xué)生的探究習慣和探究能(néng)力。
第三、 指導學(xué)生實驗
經(jīng)過(guò)猜想和實驗方案的設計,學(xué)生將(jiāng)以極大的興趣開(kāi)始自己的實驗,但俗話說,“說者容
易做者難”,受初中學(xué)生心理特點、知識水平和認知能(néng)力的影響,學(xué)生的某些實驗方案不一定能(néng)實現,因此,在學(xué)生實驗前和實驗過(guò)程中,教師進(jìn)行适當的指導是非常必要的,這(zhè)是學(xué)生進(jìn)行課堂探究實驗活動的第三個着力點。
學(xué)生在探究影響蒸發(fā)快慢因素的實驗中,最大的困難就是如何取等量的液體,而且時間有限,液體量不宜太多,實驗前,教師先對(duì)毛細滴管取液體的使用方法做了詳細介紹:“這(zhè)個毛細滴管是用來取液體的,首先將(jiāng)毛細滴管較細的一端浸入液體中,如果所需液體量較少,把它直接拿出來在載玻片上點一下即可,如果所需液體量較多,則先用食指將(jiāng)較粗一端滴管口堵住,再把毛細滴管拿出來,接觸載玻片後(hòu)松開(kāi)食指即可。”,
學(xué)生在實驗過(guò)程中,還(hái)往往會出現面(miàn)對(duì)器材無從下手,或者忘記實驗條件的情形,因此,在學(xué)生實驗過(guò)程中,教師需要巡視,提醒或暗示學(xué)生實驗中的不足,但必須把握分寸,給自己正确的定位,從知識的傳授者、占有者的地位轉變爲學(xué)生探究的引導者、合作者或共同參與者,爲學(xué)生解決問題提供幫助和服務,并留給學(xué)生足夠的思考餘地。
第四、 總結實驗結論
人們常說“失敗乃成(chéng)功之母”,但對(duì)初中生來說,“成(chéng)功也是成(chéng)功之母”,在引導初中生進(jìn)
行探究活動中,教師應盡量使學(xué)生成(chéng)功,這(zhè)是引導初中學(xué)生進(jìn)行探究活動的第四個着力點。對(duì)初中學(xué)生而言,探究的重要意義在于培養學(xué)生的創新精神和實踐能(néng)力,而成(chéng)功是激發(fā)初中學(xué)生探究興趣的良好(hǎo)動力,成(chéng)功讓學(xué)生自信,而自信是學(xué)生獲得成(chéng)功的催化劑。
通過(guò)猜想,設計和反複實驗,學(xué)生最大的渴望便是成(chéng)功,并向(xiàng)他人展示自己的成(chéng)功,因此,讓學(xué)生自己來總結實驗結論,既是完成(chéng)本課知識結構的需要,更是給學(xué)生展示自己,提高學(xué)生自我價值感的需要。
在實驗總結這(zhè)個環節,我們可做如下處理:
教師引言:“通過(guò)剛才的實驗,大家驗證了自己的猜想嗎?能(néng)把你們看到的實驗現象告訴大家嗎?”
學(xué)生(甲):相同條件下,液體溫度越高,蒸發(fā)越快;(教師闆書)
在學(xué)生在說到相同條件時,教師要啓發(fā)學(xué)生把什麼(me)條件相同說出來,以滲透研究問題的一種(zhǒng)方法——控制變量法。
學(xué)生(乙):相同條件下,液體表面(miàn)積越大,蒸發(fā)越快;(教師闆書)
學(xué)生(丙):相同條件下,液體表面(miàn)上空氣流動越快,蒸發(fā)越快;(教師闆書)
學(xué)生(丁):相同條件下,不同物質蒸發(fā)快慢不同。(教師闆書)
教師介紹易揮發(fā)的液體:“像酒精這(zhè)種(zhǒng)容易蒸發(fā)的液體我們通常稱之爲易揮發(fā)的液體,比如汽油、乙醇、油漆烯料、乙醚等等,這(zhè)類物質大量揮發(fā)在有限的空間裡(lǐ),將(jiāng)引起(qǐ)爆炸事(shì)件,工廠發(fā)生的爆炸事(shì)件也往往是這(zhè)類易燃易爆物質引起(qǐ)的,因此,對(duì)于這(zhè)類物質的保存要注意密封并放在通風的屋子裡(lǐ)。”
這(zhè)樣的總結,不僅完善了知識結構,也滿足了學(xué)生渴望表現的強烈願望,同時理論與實踐相結合,再次讓學(xué)生感受到物理來自于生活又服務于生活,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習物理的積極性。
關于《蒸發(fā)》一課的其它教學(xué)過(guò)程不再贅述。
實踐證明,學(xué)生對(duì)于這(zhè)樣的實驗課非常感興趣,尤其是初中學(xué)生,他們年齡偏低,自我調控水平也較低,因此,學(xué)生按照自己設計的實驗方案來完成(chéng)實驗的積極性遠遠超過(guò)按照教師的方法來進(jìn)行實驗,不僅培養學(xué)生學(xué)習物理的興趣,讓學(xué)生由于喜愛物理實驗而喜愛物理;還(hái)能(néng)培養學(xué)生動手操作的能(néng)力和自主學(xué)習的能(néng)力,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習中的主體作用,提高學(xué)生發(fā)現問題、提出問題、解決問題的能(néng)力,掌握基本的科學(xué)方法,養成(chéng)科學(xué)精神和科學(xué)态度,教師也在不斷的總結、反思、提高,不斷增強“以學(xué)生發(fā)展爲本的”教育理念,打開(kāi)備課思路,面(miàn)對(duì)同樣的教材,我原來總拘泥于教材,而現在能(néng)随時考慮可否增加學(xué)生讨論和分組實驗的内容。
可見,探究性教學(xué)是可以在課堂教學(xué)中進(jìn)行的,通過(guò)《蒸發(fā)》一課的教學(xué),我充分認識到,在初中物理課堂教學(xué)中采用指導探究實驗教學(xué),能(néng)解決教師想進(jìn)行探究式教學(xué)又無從選材的困惑。其着力點可概括爲一句話:在學(xué)生探究過(guò)程中,教師給予恰當的啓發(fā)指導。它可以回避教師對(duì)開(kāi)放式探究耗時、結論不唯一的擔憂,是初次嘗試探究式教學(xué)的有效途徑。同時,指導探究實驗教學(xué)又有别于傳統的啓發(fā)式教學(xué)。在傳統的啓發(fā)式教學(xué)中,學(xué)生基本上是被教師牽着鼻子走,學(xué)生的思考僅僅是回答教師的提問,缺乏自主猜想和設計的過(guò)程,很難發(fā)揮學(xué)生的主體作用,而探究與啓發(fā)相結合,是先給學(xué)生探究的機會和時間,然後(hòu)教師給予适當的啓發(fā)指導,既能(néng)完成(chéng)教材所需的教學(xué)目标,又能(néng)充分調動學(xué)生探究的積極性,讓學(xué)生在實驗中去經(jīng)曆、感受、領悟科學(xué)過(guò)程,提高學(xué)生科學(xué)探究的水平。當然,有些問題是在課堂探究教學(xué)的過(guò)程中不能(néng)解決的,我們可以將(jiāng)它确立爲開(kāi)放探究的課題,這(zhè)正是一條選擇開(kāi)放探究課題的有效途徑,將(jiāng)課内指導探究與課外開(kāi)放探究相結合,讓學(xué)生在活動中學(xué)會體驗,學(xué)會思考,學(xué)會合作,培養學(xué)生的探究能(néng)力和創新意識。
參考文獻:
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《北京師範大學(xué)附校學(xué)報》第4期 北京師範大學(xué)附屬學(xué)校與研究中心 主辦
《初中探究型課程實施指南》沈雪林 主編 學(xué)林出版社