物理“弱”教材探究教学的研究，本文主要内容关键词为：物理论文,教材论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“弱”教材探究教学，要求教师在使用、处理现有教材时，从探究教学的需要出发，对教材进行深度开发，把教材“模糊化”“边缘化”，弱化教材对学生探究活动的暗示作用，期望学生真正有科学探究的体验，从而发展学生的探究能力。本文就“弱”教材探究教学中的有关问题做一探讨。
一、“弱”教材探究教学的根本原因
教材是《课标》的具体化，为了让学生进行知识建构，教材需要对知识有详尽的呈现。从教材可操作性的角度考虑，教材需要对学生的探究学习进行引领或提示。
例如，苏科版八年级物理“探究影响浮力大小的因素”这一内容，在实验与探究栏目中，学生只需要按教材的引领进行操作、观察和读数。在分析与归纳栏目中，需要学生发现的只有四个字，其中两个字是选择填空。在填空之后教材中还有对探究结论的完整表述。
但有了教材内容的暗示，学生只会猜想浮力大小和排开液体的体积、液体的密度有关，而不会去猜想其他因素，除非“瞎猜”，抑制了猜想、假设能力的发展。没有了设计方案的体验，也就没有了设计方案能力的发展。如果对分析与归纳过细引导，分析论证也就变得肤浅了。
因此，从发展科学探究能力的角度着眼，教材要留足探究的空间，让学生探究能力的发展最大化，需要适当“弱化”教材在探究教学中引领作用，进行“弱”教材探究教学。
二、“弱”教材探究教学的学习模式
“弱”教材探究教学，期望学生带着种种疑问走进课堂，在解释疑问的过程中，新的问题随之产生，最终又带着各种各样的问题离开课堂，期望这些问题在课外获得解决，从而领悟相关的知识，完成知识建构，体验探究的方法，开发创新的潜能。
1.课前巧铺垫
课前，教师根据探究教学的需要，要求学生从教材以外搜集信息资料、开展探究实践，为课内探究教学奠定基础。
例如，布置“浮力”的课前学习任务如下。
(1)小实验：将生鸡蛋放进盛有清水的杯中，逐渐向水中加盐，观察鸡蛋发生的现象。当鸡蛋浮在水面上时，再逐渐向水中加清水，观察鸡蛋发生的现象。
(2)小实验：将空纯净水瓶渐渐地按进水中，感受瓶子对手压力的变化。
(3)收集电影《泰坦尼克号》的资料。思考：什么力量使它能自如地浮在海面上？同样是这艘船，又怎么会在短短的几小时内葬身海底。
(4)弹簧测力计的读数、力的概念方面的简单练习。
显然，“弱”教材探究教学，学生在探究学习某个知识之前，期望学生有探究学习必备的基础知识和经验，或有相关体验，不期望学生对这个知识有比较具体的了解或者系统的认识。
2.课内真探究
课内，教师创设有利于探究学习的情境，让学生在没有教材暗示和导引的前提下，通过自主的、合作的探究实践，建构知识、形成技能，体验过程、掌握方法。
例如，设计实验的环节，学生是根据探究需要自己设计方案，而不是从教材中读取的方案。学生自己谋划出来的方案，可能存在着这样那样的不足，这不要紧，教师可以组织学生对其进行讨论完善。学生经历几次这样的磨炼后，设计探究实验的能力肯定会有长足的发展。
没有教材的暗示和引领，学生对知识的认识可能是片面的、零碎的，甚至是不当的。因此，“弱”教材探究学习后，需要凭借教材对知识进行整理，达成知识与技能目标。
3.课后求创新
课后，适量的练习巩固知识，更多的与课前类似，学生收集信息资料、开展探究实践，并力求实现某个方面的“创新”，最大限度地巩固课内探究学习效果。
三、“弱”教材探究教学的内容特征
1.“弱”在没有教材支撑时，教学活动照样有序、有效地进行
“弱化”教材在探究教学中的作用，不是抛弃教材，而是根据知识内容、知识模块的特点、学生的知识水平和学习能力，“弱”在可以弱、应该弱的地方。可以“弱”，体现在没有教材的支撑，教学活动照样有序、有效地进行。应该“弱”，体现在没有教材的暗示，更有利于探究能力的发展。
例如，苏科版八年级物理，建立“分子模型”一节的教材内容如下。
学生观察实验：(1)观察素描炭笔画的直线，眼睛直接看是连续的直线，用放大镜、显微镜看是由间断的点组成。(2)观察高锰酸钾颗粒放入水中所呈现的景象。(3)观察水和酒精混合后，总体积变化的情况。
提出了关于物质微观结构的三种模型：模型1，物质是由微粒组成的，各个微粒紧靠起一起，形成我们看到的连续体。模型2，物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙。模型3，固体是由微粒组成的，液体是连成一片的。
要求学生根据活动中观察到的现象，选择一种模型，并尝试解释。
2.“弱”在不依托教材时，学生可更有效地进行探究
“弱”教材探究，让学生在不看教材的前提下，进行观察实验活动。活动后，投影教材中模型1和模型3，组织学生讨论、评价两种模型的正确性。学生发现，观察素描炭笔画直线的结果，表明物质是由微粒组成的，物质中各个微粒不是紧靠在一起，从而否定模型1。酒精和水混合后的总体积变小，可知液体不可能是连续体，从而否定模型3。
这时，教师要求学生综合前面的讨论，设想（提出）合理的模型。由不可能连续，肯定有学生想到微粒间有空隙，结合物质是由微粒组成的共识，提出模型：物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙（教材中的模型2）。
如果依托教材探究教学，只能要求学生从教材给出的三种模型中选择恰当的模型，并尝试解释。“弱化”教材后，学生从“选择模型”走向“提出模型”，真正有了科学家进行探究的体验。
当然，教材中有的内容不需要“弱化”，有的不能“弱化”，甚至需要“强化”。例如，苏科版八年级物理，“探究流速大小与流体压强的影响”这一内容，编者设计了一组实验、一组问题。
实验：(1)把纸条的一端按在嘴唇的下方，向前吹气，观察现象。(2)把气球悬挂起来，向气球的一侧吹气，观察现象。(3)将硬币吹入盘中。
问题：上述现象中，哪里的压强大，哪里的压强小？哪里的流速大，哪里的流速小？气体压强的大小与流速的大小的关系。
这三个实验看似简单，学生凭借现有的知识和经验，设计这些实验的难度很大，即使教师花费精力引导，也可能劳而无功。引导学生思考回答“想一想”后，流体压强与流速大小的关系，也就自然生成，学生没有必要从教材中寻找结论。不言而喻，对此应该依据教材组织教学，不需要也不能“弱化”教材。
四、“弱”教材探究教学的实施策略
探究教学主要在猜想与假设、设计实验、分析论证等环节上，需要“弱化”教材对教学进程的暗示和引领。为了使这些环节高效、高质，必须注意下列策略。
1.猜想假设的教学
(1)创设引发猜想的情境
猜想需要适当的情境支撑，没有情境或生活经验支撑的猜想往往是瞎猜，必须杜绝。从教学过程的整体性考虑，教师应该结合学生课前学习活动的内容设计情境。可以是教师有意让学生观察的现象、进行的实验、阅读的资料、联想的生活体验等。
例如在教学“探究影响浮力大小的因素”这一内容时，以鸡蛋在盐水中浮沉为情境，学生肯定会猜想“浮力的大小与液体的密度有关”。以“按空纯净水瓶的实验”“泰坦尼克号”为情境，经过适当的诱导、点拨，会自然生成猜想“浮力的大小与物体排开液体的体积有关”，学生还可能猜想“浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关”。
(2)准确描述猜想的内容
对于那些表述不准的猜想，不要放弃，尽可能将其引到期望的猜想，不在生疏的概念上兜圈子。
例如，针对“泰坦尼克号”，有学生会猜想：“浮力的大小和接触面积有关”，教师要善于运用“将船变成铁板，接触面积不是更大吗？能浮在水面上吗？浮力的大小到底和什么因素有关”等设问进行诱导，让学生发现应该猜想“浮力大小与物体浸在液体中的体积有关”。教师及时提醒学生“物体浸在液体中的体积”也称为“排开液体的体积”，进而将学生的表述转化为教师期望的表述。不再从“浸在液体中的体积”过渡到“排开液体的体积”上兜圈子，耗时间。
2.设计实验的教学
(1)讲究“放、引、统”
“放”在开始，实验设计的初始阶段，呈现几道指点思考方向的问题。给足学生自由度，不受教材思路的束缚，不受实验器材的限制，期望学生有所创新。
例如，引导学生设计“探究浮力的大小和排开液体重力的关系”的思考题：(1)探究实验中需要测量哪些物理量？如何测量这些物理量？需要哪些器材？(2)为了避免实验的偶然性，你准备怎样改变实验条件进行多次实验？
“引”在中间，当学生有了实验方案的雏形时，开展小组间的交流活动，让一筹莫展的学生受到启发，知道如何设计实验方案。让那些有了实验方案雏形的小组，发现不足，完善设计。
“统”在最后，选择一两种实验方案的雏形，分组完善，用于后续探究。
(2)巧妙放弃次要因素
运用控制变量的思想设计实验时，需要考虑的变量越多，设计实验的难度就越大，甚至无法设计实验，因此巧妙地舍弃无关或次要的因素至关重要。
例如，在做“探究影响浮力大小的因素”的实验时，如果不将物体浸在液体中的深度等因素放弃，如图1所示的实验能否验证浮力与排开液体体积的关系呢？教师都认为“能”，但优秀的学生往往认为“不能”，因为实验中没有控制深度相同。
图1
3.分析论证的教学
(1)注意引领学生分析论证的进程
针对具体“猜想假设”的分析论证，围绕猜想展开。“探究浮力大小和液体密度的关系”时，教师的引导，侧重于让学生知道：当控制的变量如液体密度改变时，浮力有没有改变，浮力的改变和液体密度的变化有什么关系。最后，用准确的语言表述浮力和液体密度的关系。
(2)注意指导学生分析处理数据的方法
例如，在“探究电流与电压、电阻的关系时”，引导学生用描点画出电流和电压的函数图象。根据捕出的点分布在一条直线的两侧，提醒学生“当电阻不变时，电流和电压成正比”，不用“电阻不变时，电流随电压的变大而变大”这类浅显的结论表述电流和电压的关系。分析论证电流和电阻的关系时，学生看到数据，很容易想到电流和电阻可能成反比。这时可以指导学生以电阻倒数为横轴、电流为纵轴画图。由图象是一条直线，形成结论：电压相同时，电流和电阻成反比。