物理教學(xué)目標(biāo)引，探究能力合作輔

摘要：合作學(xué)習(xí)能激發(fā)不同個(gè)體的學(xué)習(xí)潛能，使其積極主動(dòng)的參與到課堂學(xué)習(xí)之中。本文著重闡述基于學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師如何在授課環(huán)節(jié)中引導(dǎo)學(xué)生相互合作，相互交流，從而提高其提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等科學(xué)探究的能力及相對(duì)應(yīng)的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；學(xué)習(xí)目標(biāo)；合作學(xué)習(xí)；探究能力

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2013）2（S）-0025-3

在日常的教學(xué)過程中我們常會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生年齡雖然在不斷的增長(zhǎng)，但是其學(xué)習(xí)的興趣卻在慢慢下降，課堂中能積極主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過程之中并積極思考的學(xué)生并不是很多，相當(dāng)部分的學(xué)生游離于課堂之外。而這一現(xiàn)實(shí)與物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）中所提到的課程目標(biāo)“提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)”是相悖的。那么如何讓絕大部分學(xué)生參與到課堂之中，使他們發(fā)揮出自己的特長(zhǎng)，從而提高課堂效率并提升其自身的探究能力呢？筆者認(rèn)為“合作學(xué)習(xí)”不失為一種較為理想的方式。

學(xué)習(xí)目標(biāo)是課堂的靈魂與核心，在敘寫探究環(huán)節(jié)能力目標(biāo)時(shí)，我們可以基于課程標(biāo)準(zhǔn)將傳統(tǒng)的三維目標(biāo)進(jìn)行整合，目標(biāo)中需要對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中的小組合作等學(xué)習(xí)方式進(jìn)行必要的闡述，這樣就能夠使授課者更加明晰自己在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)怎樣做，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要怎樣學(xué)。因此在教學(xué)中運(yùn)用合作學(xué)習(xí)等方式提升學(xué)生探究能力的方法及路徑可以表述為：

以下是筆者在實(shí)踐過程中將合作學(xué)習(xí)應(yīng)用于課堂教學(xué)從而提升學(xué)生探究能力的一些案例及思考。

1 分析情境信息，發(fā)展提問能力

課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)提出問題這一探究環(huán)節(jié)的能力目標(biāo)是：

①能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題；

②能書面或口頭表述發(fā)現(xiàn)的問題；

③了解發(fā)現(xiàn)問題和提出問題在科學(xué)探究中的意義。

筆者在接下來的幾個(gè)案例中主要闡述如何引導(dǎo)學(xué)生通過交流合作的方式分析各種情境中的相關(guān)信息。從而培養(yǎng)其提問能力。

案例1探究電流與電壓、電阻的關(guān)系

學(xué)生小組探究：取學(xué)生電源、“2.5V 0.3A”的小燈泡、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器（50Ω）各一，串聯(lián)組成調(diào)光燈。先將電壓調(diào)至2V，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡逐漸變亮，但是總體較暗。

問題引導(dǎo)：燈泡逐漸變亮?xí)r燈泡中的電流如何變化？

學(xué)生：變大

教師演示：再將電壓調(diào)至12V，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡逐漸變亮，繼續(xù)移動(dòng)，燈泡“過亮”，然后突然熄滅，經(jīng)查燈絲燒斷。

問題引導(dǎo)：燈絲燒斷是由于通過小燈泡的電流過大造成的，引起燈泡中電流過大的原因是什么？

學(xué)生行為：獨(dú)立思考一小組合作交流（電壓過大或電阻過小）。

可見，要設(shè)計(jì)調(diào)光燈，我們還必須了解電路中的電流與電路兩端的電壓和電阻的關(guān)系。

提出問題：電路中的電流與電路兩端的電壓和電阻有什么關(guān)系？

通過創(chuàng)設(shè)制作調(diào)光燈的活動(dòng)，首先讓所有學(xué)生能夠切實(shí)體驗(yàn)到同一小燈電流發(fā)生變化后，小燈的亮暗發(fā)生了變化；其次教師通過演示實(shí)驗(yàn)提供了引起小燈電流大小變化的更多的信息。學(xué)生通過小組討論，分析整合所獲得的信息，就能夠使提出的問題更加具有指向性，也更加具有探究的價(jià)值。

案例2物質(zhì)的比熱容

生活情景的創(chuàng)設(shè)：暑假時(shí)，小明和小華去海邊游玩。

問題引導(dǎo)：中午，他們赤腳走在海邊的沙灘上，覺得沙子很_________（熱）；當(dāng)他們跳進(jìn)海里時(shí)，覺得海水很_____________（涼）。傍晚，他們又去海邊，卻發(fā)現(xiàn)沙子變__________（涼）了而海水卻很______（溫暖）。

學(xué)生行為：小組交流1

問題引導(dǎo)：針對(duì)上述現(xiàn)象你能否提出一個(gè)有意義的值得研究的問題？

學(xué)生行為：獨(dú)立思考一討論交流2

提出問題：為什么水和沙灘在相同的日照條件下同一時(shí)刻的溫度不一樣？

之所以要設(shè)計(jì)第一次的小組交流，是因?yàn)橛邢喈?dāng)一部分同學(xué)缺乏這種場(chǎng)景的生活體驗(yàn)，因此通過交流的方式?？梢允蛊鋵?duì)上述現(xiàn)象有所了解。教師在引導(dǎo)的過程中也可以通過舉例夏天赤腳接觸河邊或池塘邊的水泥地及水時(shí)的體驗(yàn)。來強(qiáng)化學(xué)生的這種感受。而第二次的交流合作，目的在于讓學(xué)生能夠通過合作的方式，篩選出最值得探究的問題。

2 摒除冗余信息。提升猜想假設(shè)能力

案例3浮力（部分）

（1）學(xué)習(xí)目標(biāo)中探究環(huán)節(jié)能力目標(biāo)的敘寫：

使學(xué)生經(jīng)歷猜想浮力大小與哪些因素有關(guān)的探究過程。能根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行交流與分析最終歸納出影響浮力大小的因素：液體密度、排開液體的體積。

（2）授課過程中對(duì)合作學(xué)習(xí)的引導(dǎo)：

教師提出問題：浮力的大小可能與哪些因素有關(guān)？你是根據(jù)什么經(jīng)驗(yàn)提出猜想的？

學(xué)生小組交流后的猜想可能有：可能與p，V，深度h，G，G，G，V等等有關(guān)。

教師創(chuàng)設(shè)情景進(jìn)行引導(dǎo)

演示實(shí)驗(yàn)1：將生雞蛋放進(jìn)盛有清水的大燒杯中，逐漸向水中加鹽，觀察雞蛋發(fā)生的現(xiàn)象。

演示實(shí)驗(yàn)2：

學(xué)生體驗(yàn)：用手將空杯子慢慢壓入盛水的盆中，感受手掌受力的變化。（對(duì)演示2中的第一組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行再體驗(yàn)）

學(xué)生行為：獨(dú)立思考——交流討論

小組交流后生成：浮力大小可能與液體密度、浸在液體中的體積（排開液體的體積）有關(guān)，與浸入液體中的深度h、V、G無關(guān)。

直接讓學(xué)生聯(lián)系生活并進(jìn)行猜想，學(xué)生可能說出的猜想會(huì)很多，但是其中有支撐度的猜想?yún)s少之又少，這樣就無法為課堂教學(xué)提供有益的幫助。因此教師在預(yù)設(shè)這一環(huán)節(jié)時(shí)，可以創(chuàng)設(shè)幾個(gè)必要的情境，使學(xué)生在其中找到猜想的依據(jù)，從而摒除冗余信息。每個(gè)學(xué)生的觀察與體驗(yàn)都是有所不同的，通過合作交流的方式就能夠?qū)⑺麄兊挠杏眯畔⑦M(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)“整體大于部分之和”的效果。使學(xué)生明確猜想假設(shè)必須要有依據(jù)，最終提高學(xué)生猜想假設(shè)的能力。

3 體悟物理思維方法。提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

案例4力彈力（部分）

（1）學(xué)習(xí)目標(biāo)中探究環(huán)節(jié)能力目標(biāo)的敘寫：

①使學(xué)生經(jīng)歷“堅(jiān)硬物體受力后是否發(fā)生形變”的討論和設(shè)計(jì)，體悟“如何體現(xiàn)微小形變”的思維方法。

②使學(xué)生經(jīng)歷“用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量細(xì)線所能承受的最大拉力”的實(shí)驗(yàn)過程，感悟“如何穩(wěn)定顯示瞬時(shí)變量”的思維方法，提高其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。

（2）授課過程中對(duì)合作學(xué)習(xí)的引導(dǎo)：

①活動(dòng)1：堅(jiān)硬物體受力后是否發(fā)生形變

問題引導(dǎo)：對(duì)堅(jiān)硬的玻璃瓶（橫截面為橢圓）施加力。玻璃瓶發(fā)生形變了嗎？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)你的觀點(diǎn)是正確的？

學(xué)生行為：獨(dú)立思考——交流討論（討論后設(shè)計(jì)方案如圖甲）

學(xué)生分析：擠壓玻璃瓶，細(xì)管中液柱上升，說明玻璃瓶發(fā)生形變。

教師質(zhì)疑：玻璃管中液柱上升究竟是由于玻璃瓶形變而造成的。還是由于液體的熱脹冷縮所造成的？如何驗(yàn)證？

學(xué)生行為：獨(dú)立思考——交流討論

小組展示：按照?qǐng)D乙方式擠壓玻璃瓶，則液柱下降，表明玻璃瓶發(fā)生了形變，從而排除熱脹冷縮這一因素。

②活動(dòng)2：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量細(xì)線所能承受的最大拉力

問題引導(dǎo)：需要哪些器材？如何操作？

學(xué)生方案1：將細(xì)線一端固定，另一端用彈簧測(cè)力計(jì)拉，記錄細(xì)線斷裂瞬間彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。

小組探究后師生合作評(píng)估：由于細(xì)線斷裂的瞬間彈簧測(cè)力計(jì)很難讀數(shù)，故誤差較大。

學(xué)生方案2：用細(xì)線和鉤碼，細(xì)線一端固定，下方懸掛鉤碼，直至細(xì)線斷裂。記錄細(xì)線斷裂時(shí)鉤碼所受重力。

小組探究后師生合作評(píng)估：可以根據(jù)二力平衡，利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼的重力，從而得到細(xì)線能承受的最大拉力。但是由于鉤碼的重力在增加的過程中并不連續(xù)，因此誤差較大。

學(xué)生方案3：用細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、小燒杯和細(xì)沙。細(xì)線一端固定，下方懸掛小燒杯，在燒杯中加入細(xì)沙，直至細(xì)線斷裂，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量此時(shí)燒杯和細(xì)沙的重量，即細(xì)線能承受的最大拉力。

小組探究后師生合作評(píng)估：該方案能穩(wěn)定的顯示重力的大小，從而使測(cè)量結(jié)果更加精確。

兩個(gè)探究活動(dòng)中，活動(dòng)1是以演示實(shí)驗(yàn)的方式呈現(xiàn)的，學(xué)生利用教師展示的器材進(jìn)行設(shè)計(jì)，將自己的思考與小組其他同學(xué)的想法進(jìn)行一定的整合；在教師的引導(dǎo)下，對(duì)如何體現(xiàn)物體的微小形變有了更加深刻的體悟?；顒?dòng)2以學(xué)生自主探究的方式來呈現(xiàn)。教師提供了較多可供選擇的器材，學(xué)生在探究的過程中，通過討論-實(shí)驗(yàn)-評(píng)估-再討論-再實(shí)驗(yàn)-再評(píng)估的方式，不斷改進(jìn)本小組的實(shí)驗(yàn)方案，使方案越來越完善，誤差越來越小。在上述案例中通過小組合作，師生合作的方式，不僅學(xué)生的課堂參與度提高了許多，而且學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力亦得到了明顯的提升。

結(jié)語：在上述案例中，筆者僅從提問能力、猜想能力及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力三個(gè)方面闡述了合作學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的幫助。而合作學(xué)習(xí)對(duì)于提升學(xué)生其他的探究能力也有著不可替代的作用，在此就不一一贅述。

作為工作在一線的教育工作者，我們需要做的就是不斷的研究課程標(biāo)準(zhǔn)，研究教材，研究學(xué)生，研究符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式。而在教學(xué)實(shí)踐中我們則需要根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容及教學(xué)對(duì)象靈活的采用不同的方式和方法，而不僅僅是合作學(xué)習(xí)這一種學(xué)習(xí)方式。只有這樣才能不斷地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的熱情，持續(xù)地提升學(xué)生的探究能力及科學(xué)素養(yǎng)。

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（欄目編輯 劉榮）