吳慶丹
【摘要】本文以初中物理“探究用電器多擋位問題”一課實(shí)驗(yàn)探究為例,闡述在小組合作學(xué)習(xí)中如何引入口頭思維訓(xùn)練,提高學(xué)生的口頭思維能力,闡明在初中物理探究實(shí)驗(yàn)中采用小組和合作,重視口頭思維對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要性。
【關(guān)鍵詞】口頭思維;小組合作學(xué)習(xí);探究教學(xué)
物理這門課程的邏輯性和科學(xué)性較強(qiáng),部分孩子覺得很難,容易失去學(xué)習(xí)的興趣和信心。在教學(xué)中采用小組合作的學(xué)習(xí)方式有助于學(xué)生更好地融入課堂,通過認(rèn)真探討、合作交流、思維碰撞,能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提升學(xué)科能力和物理核心素養(yǎng)。
物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出:“學(xué)生要能書面或口頭表述自己的觀點(diǎn),初步具有評(píng)估和聽取反饋意見的意識(shí)及信息交流能力?!卞憻拰W(xué)生口頭思維是提高學(xué)生處理問題能力的緊要環(huán)節(jié)。因此在小組合作學(xué)習(xí)中,重視口頭思維的鍛煉和應(yīng)用,讓每個(gè)孩子都能將自己的思路表達(dá)出來,至關(guān)重要。
本文以九年級(jí)物理“用電器多擋位問題”探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,談?wù)勅绾卧谛〗M合作學(xué)習(xí)中應(yīng)用口頭思維。
一、教學(xué)現(xiàn)狀與教學(xué)目標(biāo)制定
“用電器多擋位問題”的教學(xué)安排在學(xué)習(xí)《電功率》、《焦耳定律》等相關(guān)知識(shí)之后,符合學(xué)生的實(shí)際情況,也是電學(xué)相關(guān)知識(shí)的拓展與應(yīng)用。但由于“用電器多擋位問題”比較復(fù)雜,傳統(tǒng)教學(xué)僅依靠理論分析與計(jì)算進(jìn)行學(xué)習(xí),不僅教學(xué)難度較大,而且學(xué)生無法直觀感知,學(xué)習(xí)后仍感困惑。
《標(biāo)準(zhǔn)》中提出科學(xué)探究的要素有:提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證,評(píng)估、交流與合作。圍繞這些要素,本節(jié)課采用小組合作的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生在探究過程中既要用心思考,大膽猜想,更要通過討論與交流設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn),認(rèn)真觀察,記錄數(shù)據(jù),分析結(jié)果,交流與分享。
本探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)為:
1.懂得分析電路中導(dǎo)體產(chǎn)生熱量和電路連接方式的聯(lián)系
2.能利用焦耳定律及歐姆定律解釋生活中的電加熱器多擋位開關(guān)的作用。
二、教學(xué)過程片段及設(shè)計(jì)目的
1.前置性學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)
學(xué)生在家利用焦耳定律演示儀器完成書本中的實(shí)驗(yàn)探究,熟悉實(shí)驗(yàn)儀器與電路設(shè)計(jì)。
觀察多擋位用電器的銘牌,了解用電器的“保溫”“加熱”擋的工作情況。
【設(shè)計(jì)目的】
課外探究實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生能夠熟悉實(shí)驗(yàn)儀器與電路設(shè)計(jì),為后續(xù)的學(xué)習(xí)做鋪墊。觀察多擋位用電器的銘牌,讓學(xué)生將物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)際相聯(lián)系,深刻體會(huì)到物理源于生活這一特點(diǎn)。
2.課題的引入
師:今天我們要探究一個(gè)新問題“當(dāng)u、t相同時(shí),電路中單個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量多還是串聯(lián)電阻產(chǎn)生熱量的多?”
【設(shè)計(jì)目的】
為學(xué)生指明本節(jié)實(shí)驗(yàn)課的探究對(duì)象。
3.提出問題與猜想
老師展示相關(guān)題目:
學(xué)生閱讀題目,根據(jù)所學(xué)電學(xué)知識(shí),思考并提出猜想。
生1:Q甲大,因?yàn)榈谝粋€(gè)電路的I比較大,根據(jù)式子Q=I2Rt可知Q甲較大。
生2:Q乙大,因?yàn)榈诙€(gè)電路的R比較大,根據(jù)式子Q=I2Rt可知Q乙較大。
……
師:接下來將時(shí)間交給各個(gè)小組,請小組長領(lǐng)著自己的組員對(duì)上述問題開展探究。
【設(shè)計(jì)目的】
將要復(fù)雜的問題用具體的題目表述出來,有助于學(xué)生的認(rèn)識(shí),方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小組成員利用原有知識(shí)提出不同的猜想,引起組員的好奇心,提高探索興趣。
4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
學(xué)生獨(dú)自思考以下問題:①本實(shí)驗(yàn)要比較哪個(gè)物理量?②用什么器材可以直觀地反映出電阻產(chǎn)生熱量的多少?③如何比較?④需要記錄哪些物理量?⑤實(shí)驗(yàn)中需要控制什么量不變?⑥如何設(shè)計(jì)電流圖?⑦如何連接實(shí)物?
各組組員在小組長的領(lǐng)導(dǎo)下開展討論,并擬定出實(shí)驗(yàn)方案:要求每位同學(xué)將自己的思考過程和結(jié)果詳細(xì)表達(dá)出來,組員認(rèn)真聆聽,思考其中的優(yōu)點(diǎn)與不足。小組內(nèi)指定同學(xué)做好筆記;最后,小組內(nèi)再針對(duì)組員的思路展開激烈討論,確認(rèn)最佳實(shí)驗(yàn)方案。
(2)制定計(jì)劃
學(xué)生設(shè)計(jì)方案如下:
【設(shè)計(jì)目的】
在小組合作中應(yīng)用口頭思維,將思維過程語言話,培養(yǎng)學(xué)生的自信心和積極性,不僅能讓學(xué)生積極參與到課堂中,成為學(xué)習(xí)主體,在表達(dá)的過程中幫助學(xué)生理順?biāo)悸?,思維得以升華。與此同時(shí),交流的過程,需要小組成員集中注意力,認(rèn)真聽取信息,并進(jìn)行理解分析和判斷,這將大大有利于學(xué)生的全面發(fā)展。
5.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
各小組進(jìn)行探究,收集并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師巡回指導(dǎo)。
【設(shè)計(jì)目的】
學(xué)生通過小組合作方式,動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),開展探究,讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用實(shí)驗(yàn)儀器,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和操作能力,與他人合作交流的能力等。
6.分析與論證
師:當(dāng)U、t相同時(shí),電路中單個(gè)R產(chǎn)生的Q多還是串聯(lián)R產(chǎn)生Q的多?請各小組將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與大家分享一下。
小組長起立與同學(xué)分享實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。其他小組的同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充。
師:根據(jù)Q=I2Rt,R比較大,產(chǎn)生的Q越多,和你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有矛盾?
生:不矛盾,根據(jù)Q=I2Rt可得當(dāng)I和t相同時(shí),R比較大,產(chǎn)生的Q就多。但本題中2個(gè)電路中的電流大小并不相等。必須同時(shí)運(yùn)用歐姆定律I= ? ?和焦耳定律Q=I2Rt推導(dǎo)得出Q= ? ? t來進(jìn)行分析。由Q= ? ? t可知,當(dāng)電路中的U和t相同時(shí),R越大,產(chǎn)生的Q越少。
師:請根據(jù)下方電路簡圖進(jìn)行判斷。
【設(shè)計(jì)目的】
科學(xué)思維是“基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)構(gòu)建理想模型的抽象概括過程:是分析綜合、推理論證等方法在科學(xué)領(lǐng)域的具體應(yīng)用”。在科學(xué)思維中的“科學(xué)推理”和“科學(xué)論證”都需要運(yùn)用到數(shù)學(xué)的抽象和研究方法來形成物理概念。經(jīng)過分析歷程,學(xué)生的科學(xué)思維得以無形的發(fā)展。
設(shè)置練習(xí)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行拓展和應(yīng)用,鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)處理生活難題的技能。
7.評(píng)估
師:用電器消耗的E電都轉(zhuǎn)化成Q嗎?
生:不一定。像電飯鍋把消耗的E電全部都轉(zhuǎn)化成Q;但比如電風(fēng)扇將消耗的E電轉(zhuǎn)化成E機(jī)械能和Q。
師:如果在電路中只有R,將消耗的E電全部都轉(zhuǎn)化成Q,這樣的電路叫做純電阻電路,那么W=Q。如果電路中不僅有R,還有其他的用電器,消耗的E電只有部分轉(zhuǎn)化成Q,這樣的電路叫做非純電阻電路,那么W>Q。同學(xué)說請思考一下:上述推導(dǎo)得到Q= ? ?t這個(gè)式子的應(yīng)用是否有局限性呢?
生:僅適用于純電阻電路。
【設(shè)計(jì)目的】
鼓勵(lì)學(xué)生及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)和反思,培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)誤差的能力,引導(dǎo)學(xué)生端正了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)探索態(tài)度,進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng)。
8.交流與合作
師:生活中多擋位用電器內(nèi)部電路圖可簡化為另一種情況,請同學(xué)們運(yùn)用剛才所推到出的公式進(jìn)行判斷。
學(xué)生利用Q= ? ?t進(jìn)行判斷。
教師引導(dǎo)學(xué)生分享在合作探究中的感受,對(duì)組內(nèi)同學(xué)的幫助表達(dá)謝意,提出建議等。
【設(shè)計(jì)目的】
引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)開動(dòng)腦筋主動(dòng)思考問題,尋找處理問題的對(duì)策;能夠?qū)⒆约旱乃伎歼^程借助規(guī)范的語言有清晰地表述出來;學(xué)會(huì)與他人合作,分享和交流自己的想法;能夠在與他人的交流中得到收獲。
三、總結(jié)與展望
新一輪基礎(chǔ)教育課程改革提出:改變舊有的單一的接受式學(xué)習(xí)模式,倡導(dǎo)主動(dòng)參與、勤于動(dòng)手、樂于探究、合作交流的新型學(xué)習(xí)方式。對(duì)此,我們開展了小組合作的學(xué)習(xí)方式。而在這種學(xué)習(xí)模式中,組內(nèi)互動(dòng)往往以語言表達(dá)作為基礎(chǔ)。
提高學(xué)生的口頭思維能力,首先要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考問題,要給以學(xué)生必要的思考時(shí)間,切記要經(jīng)過認(rèn)真思考才進(jìn)行討論。其次,回答問題時(shí)要求學(xué)生學(xué)用規(guī)范的語言,有條理,邏輯清晰,這不僅有助于他們理解和掌握相應(yīng)的物理知識(shí),還將有助于培養(yǎng)他們的思維能力。
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