例談“科學(xué)探究”及其應(yīng)用和體會(huì)

【摘要】 ?本文以初中物理《電磁鐵》一節(jié)的教學(xué)為例，探討了在具體的課堂教學(xué)中，如何應(yīng)用“科學(xué)探究”的教學(xué)方式引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，并提出了教師在“科學(xué)探究”教學(xué)中應(yīng)起的作用，以真正實(shí)現(xiàn)新課程下教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。

【關(guān)鍵詞】 ?科學(xué)探究 教學(xué)方式 教師的作用

【中圖分類號(hào)】 ?G633.7 ? ? ? ? ? ? ? ?? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】 ?1992-7711（2015）10-075-02

科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，其目的在于將學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神，以達(dá)成提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的課程目標(biāo)。

現(xiàn)以初中物理《電磁鐵》一節(jié)的教學(xué)為例，傳統(tǒng)的做法是沿襲“是什么？為什么？怎么樣？”的“三步曲”進(jìn)行，即通過(guò)課堂演示，得出電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小和線圈匝數(shù)有關(guān)的結(jié)論，然后向?qū)W生介紹一些電磁鐵在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，再通過(guò)習(xí)題加以鞏固。在《電磁鐵》的教學(xué)中，采用“科學(xué)探究”的方式展開，教學(xué)流程如下：

（一）創(chuàng)設(shè)情景

模擬：起重機(jī)工作（電磁鐵吸引大頭針）時(shí)的情景。

（二）提出問題

電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和什么因素有關(guān)？如果改變通過(guò)電磁鐵的電流或者改變電磁鐵線圈的匝數(shù)，它的磁性強(qiáng)弱會(huì)變嗎？

（三）猜想假設(shè)

學(xué)生相互議論：

（1）假設(shè)通過(guò)電磁鐵的電流由1A增大到2A，電磁鐵的磁性會(huì)怎樣？是否可以這樣推測(cè)：導(dǎo)線中的2A電流是兩股1A電流匯合而成的，每股電流都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，兩個(gè)相同磁場(chǎng)合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。

（2）如果通過(guò)電磁鐵的電流不變，線圈由100匝增加到200匝，它的磁性又會(huì)怎樣？是否可以這樣推測(cè)：200匝線圈是由兩組100匝線圈組合而成的，每組線圈都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，兩個(gè)相同磁場(chǎng)合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。

通過(guò)以上推測(cè)可以想到：電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，通過(guò)的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。

（四）制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)以上猜想呢？這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要解決三個(gè)問題，同學(xué)們討論了解決這三個(gè)問題的各種可能方法：

（1）怎樣測(cè)量電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？

學(xué)生A：看它能吸起多少根大頭針或小鐵釘。

學(xué)生B：看它能吸起多少鐵屑（用天平稱）。

學(xué)生C：看它對(duì)某一鐵塊的吸引力（用彈簧測(cè)力計(jì)把被電磁鐵吸住的鐵塊拉開時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)）有多大。

（2）怎樣改變和測(cè)量通過(guò)電磁鐵線圈的電流？

學(xué)生D：用滑動(dòng)變阻器改變線圈中的電流，用電流表測(cè)量電流的大小。

學(xué)生E：用增減電池來(lái)改變線圈中的電流，用串聯(lián)小燈泡的亮度來(lái)比較電流的大小。

（3）怎樣改變電磁鐵線圈的匝數(shù)？

學(xué)生F：使用中間有抽頭，能改變線圈匝數(shù)的現(xiàn)成電磁鐵產(chǎn)品。

學(xué)生G：臨時(shí)制作電磁鐵線圈，邊實(shí)驗(yàn)邊繞制。

老師建議：用學(xué)生C、D、F提出的方法來(lái)組成探究實(shí)驗(yàn)的方案。

（五）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)

按照老師的建議，學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：把開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、電磁鐵串聯(lián)起來(lái)接到電源上。當(dāng)滑動(dòng)變阻器取不同阻值時(shí)，測(cè)量電流和電磁鐵對(duì)鐵塊的吸引力，把測(cè)量數(shù)據(jù)記入表格（左下表）。

改變線圈匝數(shù)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流保持不變，測(cè)量不同匝數(shù)時(shí)電磁鐵對(duì)鐵塊的吸引力，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格（右下表）。

（六）分析論證

各個(gè)小組從本組實(shí)驗(yàn)的表1數(shù)據(jù)看到，當(dāng)電磁鐵線圈匝數(shù)不變，電流逐漸增大時(shí)，電磁鐵對(duì)鐵塊的吸引力是同步增大的;從表2數(shù)據(jù)看到，在電流相同的情況下，電磁鐵線圈的匝數(shù)增加時(shí)，電磁鐵對(duì)鐵塊的吸引力是同步增大的。由此可以證實(shí)：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和電磁鐵的線圈匝數(shù)、通過(guò)電磁鐵線圈的電流有關(guān)，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，通過(guò)電流越大，磁性越強(qiáng)。

（七）評(píng)估

回顧以上操作，看看有什么不妥的地方：當(dāng)改變線圈匝數(shù)時(shí)，是否確實(shí)做到了線圈中電流和線圈的形狀都不變？當(dāng)測(cè)量電磁鐵的吸引力時(shí)，是否用的是同一個(gè)鐵塊？有沒有其它因素影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果？如果這些因素在實(shí)驗(yàn)中都作了充分的考慮，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該是可靠的。

（八）交流合作

各個(gè)小組把實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并分別在班上報(bào)告本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行討論和交流。

在“科學(xué)探究”的教學(xué)中，要求學(xué)生進(jìn)入自主發(fā)現(xiàn)狀態(tài)。那么，教師的作用如何體現(xiàn)呢？

1.選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源

對(duì)于作為教學(xué)設(shè)計(jì)依據(jù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，首要考慮的問題之一就是這一內(nèi)容適合不適合以探究的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)。其次要考慮的問題是采用何種探究路徑。

2.及時(shí)進(jìn)行反饋調(diào)控

學(xué)生明確探究任務(wù)后，進(jìn)入自主的發(fā)現(xiàn)探索狀態(tài)。對(duì)于遇到困難的學(xué)生，要注意不能輕易將結(jié)論直接告知，而要采用進(jìn)一步將認(rèn)知過(guò)程分化的辦法，使其盡可能自主地完成任務(wù)，這樣才不至于挫傷學(xué)生的自信心，也才能盡可能地發(fā)展學(xué)生的能力。

3.把握好形成性評(píng)價(jià)和學(xué)生的自我評(píng)價(jià)

探究教學(xué)在重視并改進(jìn)終結(jié)性評(píng)價(jià)的同時(shí)，很重視形成性評(píng)價(jià)，如學(xué)生每天的筆記、撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、繪制的圖表、制作的模型等，以及與學(xué)生面對(duì)面的交流、針對(duì)某個(gè)問題所作出的解釋。

重視學(xué)生對(duì)自己學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)是探究教學(xué)評(píng)價(jià)的另一個(gè)特點(diǎn)。學(xué)生不斷地對(duì)自己的探究學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，如檢查采用的方法是否合適，解釋是否合理，對(duì)知識(shí)的理解程度如何等，可以提高學(xué)習(xí)的效率，有利于學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].

[2]楊明全.新課程下的課堂觀[M].北京：首都師范大學(xué)出版社.2005 .2.

[3]謝建林.例談“過(guò)程與方法”在物理課堂教學(xué)中的實(shí)施[J].中學(xué)物理.2007（10）.

[4]程冠軍.在“研究電磁鐵”教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力[J].中小學(xué)教材教學(xué).2000（20）.