毛葉挺
(鄞州五鄉(xiāng)中學 浙江 寧波 315111)
徐志長
(慈溪中學 浙江 寧波 315300)
教師在教學中要突出科學探究,提倡探究性教學.在探究性學習中,使學生可以在獲取知識的同時,領(lǐng)悟科學的思想觀念和科學家們研究自然界所用的方法.但探究性教學不是唯一的教學方式,也不是任何情況均適合的學習方式.美國教育家艾倫·柯林斯對探究性教學的評價是:這是一種費時的教學,但如果我們的目標是培養(yǎng)學生能創(chuàng)造性地解決問題和發(fā)現(xiàn)理論,那么這是我們所擁有的唯一方法.所以,在探究性教學中需要我們做深入地分析與思考.
探究性教學的探究過程在課本中或教師的教學設(shè)計中往往是唯一性的,即只有一條探究的思路,而且沿這條思路探究結(jié)果往往是正確的.誠然,教學過程受時間、條件等諸因素的限制,沒有必要事事探究、個個探究、多向性探究,但是,探究過程的唯一性必然會帶來很多的負面作用.比如,科學探究的簡單性,好像人類對未知世界的探究是一件容易的事.要知道很多科學家為了探究未知世界的奧秘花費了10年、20年甚至一生的心血.所以,在探究性教學過程中安排一些多思路的探究過程,讓學生在探究過程中走幾步彎路是有價值的,也是很有必要的.問題是教師要設(shè)計得好,設(shè)計得巧妙,要使學生充分暴露出存在于頭腦中的錯誤思想,從挫折中追尋正確的道路,從失敗中尋找正確的方法,這也是探究性教學的一個重要環(huán)節(jié),更是培養(yǎng)學生的態(tài)度、情感、價值觀的一個重要方面.下面以《物理·必修1》[1]中的“速度變化快慢的描述——加速度”一節(jié)的探究性教學為例加以說明.
加速度是學生進入高中接觸物理遇到的第一個難度較高的物理概念,屬于思維的第三層次(時間、位移第一層次;速度第二層次),設(shè)計好探究過程顯得尤為重要.
教師可以先提供一些背景與資料,包括圖片、錄像等.讓學生感知自然界中變速運動是普遍的,研究變速運動是實用的、有價值的.
接下來,教師可以提供課本中的客機在跑道起飛時,在同一底片上相隔相同時間多次曝光“拍攝”的照片(合成照片)和戰(zhàn)斗機在航空母艦起飛的照片(或錄像),并給出一些數(shù)據(jù).如客機起飛速度約270 km/h(75 m/s),需要的跑道長度約為1 500 m,加速時間約為40 s;戰(zhàn)斗機起飛速度約 200 km/h (56 m/s),跑道長度約為84 m,由于彈射裝置,加速時間約為3 s.然后提出問題,兩者啟動過程的速度變化情況:誰的速度變化更大?誰的速度變化更快? 為什么?(用具體數(shù)據(jù)說明)
都比戰(zhàn)斗機的兩種比值
小得多,那么兩種方式表達速度快慢是否都可以呢?這樣就進一步提出如何科學地描述速度變化快慢的問題.
圖1
筆者認為在課堂上多花些時間,充分暴露出存在于學生頭腦中的錯誤觀點,展示探究的思想方法過程,讓探究從學生的錯誤觀點轉(zhuǎn)變到正確的思路上來是值得的,且大有必要的.
(1)作為課本的教材,其編寫要求應該如上所述,突出探究過程的思路與方法,而沒有明確的結(jié)論.教學內(nèi)容可以編寫得簡練些,里面可以留有空白.空白部分可以讓學生填寫自己的設(shè)計思路、思考過程與方法等內(nèi)容.即使不需要探究的教學內(nèi)容,也可以讓學生填一些與本節(jié)教材相關(guān)的物理思想方法等內(nèi)容.
(2)為了彌補這樣編寫教材而導致學生對教學內(nèi)容的系統(tǒng)性和邏輯性不足,筆者認為還應該編寫一本學生學習的同步輔導(參考)書.教師有教學參考書,學生也應該有學習的參考書.在教材中沒有給出的結(jié)論,可以在這本學生學習參考書中出現(xiàn).學生學習參考書可以編得詳盡一些,可以選擇一種探究思路詳盡地展開探究過程;可以提供在課本中沒有出現(xiàn)的不同的探究思路、原理和方法;可以提供科學家當時在探究這個問題時的史實,進行情感、態(tài)度、價值觀的教育;可以提供一些必要的習題用以學生鞏固和練習之用.這不是加重學生的學業(yè)負擔,恰恰是降低學生學習的難度.因為,在高中,物理是比較難學的學科之一.如果說這樣會導致學生購買教材的經(jīng)濟負擔過重,那么可以讓每一個學生只購買教材,學生參考書像國外有的學校一樣,不用購買,而是一屆一屆地輪流使用;也可以由學校圖書館購買,學生向圖書館借閱,用完了歸還圖書館的辦法.反過來說,現(xiàn)在市場上各種各樣的教輔書魚龍混雜,編寫質(zhì)量低劣,錯誤百出,社會上對此怨言頗多.如果有國家統(tǒng)一的學生教輔書,而且質(zhì)量上乘,則既能減輕學生的經(jīng)濟負擔,又能提高學生的學習效率,何樂而不為呢?
例如,對自由落體運動的教學,在《普通高中物理課程標準》[2]的第四部分實施建議中要求教師從課程目標的三個維度來設(shè)計教學過程.教師可以讓學生提出自己的實驗方案來驗證對自由落體運動的猜想,提高他們制定科學探究計劃的能力;可以用打點計時器研究自由落體運動,在獲得知識的同時,提高對實驗數(shù)據(jù)的處理能力;可以討論伽利略對自由落體運動的研究方法,體會科學研究方法對科學發(fā)展的意義;可以展示人類在月球上所進行的有關(guān)實驗照片,激發(fā)學生探究科學的熱情,領(lǐng)略自然規(guī)律的普適性;還可以通過對打樁機的重錘下落和高臺跳水運動員等自由下落運動實例的討論,增強學生將物理知識應用于生活和生產(chǎn)的意識.筆者認為這些建議很好,對教師很有啟發(fā)意義,但是受到教學課時的限制,要在規(guī)定的課時內(nèi)達成圍繞這三維目標而設(shè)計的教學過程是很難做到的.
要達成圍繞三維目標而設(shè)計的教學過程,如果分成課本和學習參考書,就容易多了,因為很多的學習過程,學生可以通過學習參考書利用課外時間來完成.在課本中應該從通過實例說明物體下落的運動是一種常見的運動入手,從而提出“不同的物體,下落的快慢是否相同”的問題.然后通過背景材料或演示,讓學生提出猜想與假設(shè).通過討論,提出實驗設(shè)計思路,來驗證猜想的正確性.在這里教材可以提供用打點計時器研究自由落體運動的方案,并啟發(fā)學生還可以用哪些實驗方案來研究自己的猜想.當然對于實驗條件不足的學校,在鼓勵學生自己設(shè)計方案,肯定學生實驗設(shè)計的基礎(chǔ)上,統(tǒng)一到用打點計時器研究自由落體運動的方案上來.有的學生設(shè)計的實驗方案,可以讓學生課外來完成.有了實驗方案,就可以讓學生進行實驗與收集數(shù)據(jù).通過對實驗的數(shù)據(jù)的分析處理,用學生自己的語言來描述自由落體運動的規(guī)律.
在學生學習參考書方面,可以編寫人類對自由落體運動研究的物理學史;編寫伽利略對自由落體運動的研究方法;編寫各種研究自由落體運動的實驗方案;可以展示人類在月球上所進行的有關(guān)實驗照片和打樁機的重錘下落和高臺跳水運動員的照片;還可以編寫一些有關(guān)自由落體運動的例題與習題等.
以上的想法有值得商榷之處,但是,只要教師在教學過程中多思考、多研究,物理教學一定會更加完善.
參考文獻
1 人民教育出版社課程教材研究所,物理課程教材研究開發(fā)中心.高中物理課程標準實驗教科書物理.北京:人民教育出版社,2006
2 教育部.普通高中物理課程標準.北京:人民教育出版社,2003.48