以探促學(xué)，提升學(xué)生物理探究能力
——例談蘇科版物理“運(yùn)動的相對性”教學(xué)策略

■ 范勤勇

“運(yùn)動的相對性”是蘇科版物理八年級上冊第5章最后一節(jié)的內(nèi)容，主要對生活中的“動”與“靜”展開探究，讓學(xué)生在已有的前置概念下更深入地了解運(yùn)動及其相對性。那如何讓學(xué)生對“運(yùn)動”有深刻的體會呢？筆者認(rèn)為，依據(jù)學(xué)習(xí)金字塔理論，通過情境演練、學(xué)生操作等方式，開展適合的探究活動，以探促學(xué)，能有效提升學(xué)生的感知，收到較好的教學(xué)效果。下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)際，談?wù)勅绾卧O(shè)計(jì)適合的教學(xué)策略，提升學(xué)生的探究能力。

一、善用身邊素材，構(gòu)建熟悉情境

物理來源于生活，知識點(diǎn)若能建立在生活情境中，會更具生命力，否則就只是死記硬背的文字。因此，在物理教學(xué)中，善于利用身邊的素材，在課堂上構(gòu)建學(xué)生熟悉的情境，能迅速激起學(xué)生的興趣，讓學(xué)生主動參與到探究活動中。本課首先是要建立“運(yùn)動”這一概念。對于什么是“運(yùn)動”，大部分學(xué)生能分辨生活中簡單的動與靜，卻描述不出什么是運(yùn)動、什么是靜止。在這種情況下，教師就需要構(gòu)建相關(guān)情境：現(xiàn)場讓一名學(xué)生演繹“人離開講桌”“人從講桌左邊走到右邊”“人繞講桌一圈回到原地”3 個(gè)情境片段，讓其他學(xué)生思考“該生有沒有動”。學(xué)生在這熟悉的情境中很快就能感悟到運(yùn)動的要點(diǎn)：“距離的改變”或“方向的改變”和“動態(tài)的過程”，這樣就完成了運(yùn)動概念的初探。若有學(xué)生直接回答“位置的改變”，教師可追問：“什么是位置的改變？你說的位置的改變和其他同學(xué)說的距離或方向的改變有什么關(guān)系呢？”讓學(xué)生帶著問題，再次對照情境展開深入討論，從交流中體會“位置”的含義。若沒有學(xué)生提出“位置的改變”，教師則需引導(dǎo)學(xué)生思考該問題，這是再探。這樣的探究設(shè)計(jì)，不追求教學(xué)進(jìn)度，而是讓學(xué)生參與到活動中，在活動中發(fā)現(xiàn)、理解知識。

二、開發(fā)教材資源，建立探究階梯

在建立“運(yùn)動”概念后，我們應(yīng)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解動與靜及其相對性。教材提供了兩張對比圖片，意圖通過坐在同一列火車上的小明和小華，以窗外不同的景物作為參照物，得出自己所乘火車是“動”還是“靜”，進(jìn)一步分析得出，兩人判斷結(jié)果的不同是因?yàn)檫x擇了不同參照物，從而引出“運(yùn)動的相對性”。僅通過圖片的展示學(xué)生就能理解運(yùn)動具有相對性嗎？從課堂實(shí)際調(diào)研的情況來看，效果很不理想。因?yàn)橐詫W(xué)生的視角來看，教師展示的圖片可能本身就是有“問題”的：圖片上的小明和小華坐在同一個(gè)車廂內(nèi)，兩個(gè)人的運(yùn)動狀態(tài)應(yīng)該是一樣的，怎么會出現(xiàn)兩種不同的說法呢？在這里，學(xué)生的思維與教師的設(shè)計(jì)意圖就出現(xiàn)了沖突，學(xué)生很難順著這個(gè)思路探究下去。那如何解決這一問題？我們可以調(diào)整教學(xué)策略。

在備課時(shí)，筆者將教材圖片進(jìn)行二次開發(fā)：把圖片從中間切割成左右兩張，利用軟件制作成“只能看見小明”“只能看見小華”和“兩個(gè)人都能看見”的3 個(gè)動畫，然后依次播放。在第一個(gè)動畫中，小明以站臺為參照物，判斷出列車沒動，這符合我們的日常認(rèn)知，學(xué)生易于理解。在第二個(gè)動畫中：由于沒有了小明那側(cè)窗外站臺的參照，小華只看到自己這側(cè)外面的列車和自己的距離發(fā)生了改變，很自然地想到自己所乘坐的列車動了，學(xué)生也易于理解小華的想法。到此，學(xué)生對動與靜有了初步辨析。最后，筆者再將兩個(gè)動畫合在一起播放，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，原來兩人在同一列火車上。為了解決心中的疑惑，學(xué)生主動深入探究，最終發(fā)現(xiàn)“選用不同的參照物，物體的運(yùn)動狀態(tài)就可能不同”這一知識要點(diǎn)。一張圖片，若直接展示，學(xué)生不易理解，教師還不易講透；將它加工對比，成效倍增。

在教學(xué)中，對教材或網(wǎng)絡(luò)提供的圖像資源，教師要學(xué)會二次開發(fā)或重新設(shè)計(jì)，將問題融入新資源中，使學(xué)生能拾級而上。

三、創(chuàng)設(shè)游戲環(huán)節(jié)，體驗(yàn)寓教于樂

作為以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，最好的教學(xué)方法就是讓學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)會應(yīng)用。因此，在學(xué)生初步了解“運(yùn)動相對性”的基本知識后，教師可創(chuàng)設(shè)適合的游戲環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過感受、體味，在“游樂”中理解“相對運(yùn)動”與“相對靜止”，從而突破教學(xué)難點(diǎn)。

教材上通過“飛機(jī)空中加油”來說明“相對靜止”在科技中的應(yīng)用。我們可據(jù)此設(shè)計(jì)小游戲：在不用手的前提下，兩人一組，利用身體合力將一個(gè)球從教室的一端運(yùn)到另一端，看哪組做得既快又好。在學(xué)生看來，這是生活中常見又易于挑戰(zhàn)的游戲，人人都積極思考、躍躍欲試。學(xué)生在初探后發(fā)現(xiàn)，只需同組兩人保持相同的速度就能完成該游戲。有了這一發(fā)現(xiàn)，教師再追問：分別以地面和其中一個(gè)人為參照物，另一個(gè)人是運(yùn)動的還是靜止的？學(xué)生進(jìn)一步交流后得出：原來只要被研究的物體與參照物間保持“位置不變”就是“相對靜止”。游戲之后，教師再將“飛機(jī)空中加油”“接力賽交接棒”等實(shí)例引入分析，學(xué)生一點(diǎn)就懂。將一個(gè)不易理解的實(shí)例轉(zhuǎn)化成游戲，就可把難點(diǎn)輕松突破，學(xué)生的思維會得到拓展，探究力會得到提升。

教材通過介紹“風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)”來說明“相對運(yùn)動”在科技中的應(yīng)用，但事實(shí)上學(xué)生既不明白什么是風(fēng)洞，也對飛機(jī)在空中飛行時(shí)外部的受力情況不甚了解。筆者將實(shí)例模型化，找一架模型飛機(jī)，在飛機(jī)尾巴上系幾段彩帶，拿著它在教室里從前走到后，學(xué)生探尋的目光全部聚焦在教師手里的飛機(jī)上。教師提問：“如果現(xiàn)在有一架正在研制的飛機(jī)，還不能上天，但設(shè)計(jì)師們又想知道飛機(jī)在空中飛行時(shí)的一些數(shù)據(jù)，你能想辦法讓這架沒有發(fā)動機(jī)的飛機(jī)模擬出在空中飛行時(shí)的情境嗎？”在實(shí)物模型的引領(lǐng)下，學(xué)生思路被打開了。通過短暫的探究與交流，學(xué)生幾乎都會說出1～2 個(gè)可行的方案。最后，教師在對學(xué)生給出的方案進(jìn)行點(diǎn)評的基礎(chǔ)上，將器材進(jìn)一步優(yōu)化：把飛機(jī)固定在兩端開口的透明塑料桶內(nèi)，用電吹風(fēng)對著桶的前端向內(nèi)吹風(fēng)，請學(xué)生再次觀察現(xiàn)象。通過這樣的層層探究，學(xué)生一下子就明白了什么是風(fēng)洞，什么是運(yùn)動的相對性。這樣的探究教學(xué)，方法簡單，現(xiàn)象明了，效果顯著。

四、拓展思維空間，學(xué)會學(xué)以致用

將學(xué)習(xí)從課堂延伸到課外，通過提問題的形式帶領(lǐng)學(xué)生應(yīng)用，讓學(xué)生學(xué)有所感、所獲、所成，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，更能提升其后續(xù)發(fā)展力。鑒于本課特點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)了探究式拍攝活動。

課前，筆者播放了《西游記》中孫悟空騰云駕霧的鏡頭，在學(xué)生激動的觀看中，提出探究問題：“這些鏡頭是如何拍攝出來的？你有什么好的辦法？”讓學(xué)生帶著有吸引力的問題進(jìn)入課堂。

課中，通過各個(gè)探究活動，層層深入，一步步把自己的疑惑解開，向最終的拍攝活動逐步靠近。

課堂結(jié)束前，教師提供分別印有天空背景的圖片、孫悟空的KT 板和iPad，讓學(xué)生小組合作，拍攝一段孫悟空騰云駕霧的視頻并分享。學(xué)生在經(jīng)過一節(jié)課的探究后，早就躍躍欲試：有學(xué)生會直接拿出器材先試一試，有學(xué)生會先獨(dú)自思考如何操作，也有學(xué)生會在組內(nèi)交流甚至互相爭辯。當(dāng)各組拍攝好鏡頭并依次展示時(shí)，教師要善于抓住學(xué)生的反饋：展示的作品運(yùn)用了什么知識？作品的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？如何修改才能讓視頻更好？通過這一環(huán)節(jié)我們會發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生的不斷交流中，方案會得到逐步優(yōu)化；當(dāng)視頻更接近完美時(shí)，學(xué)生對知識的理解就越深刻，探究能力就越能得到提高。