浅谈探究教学中内容和时间矛盾的处理,本文主要内容关键词为:浅谈论文,矛盾论文,时间论文,内容论文,教学中论文,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。
科学探究作为新课程的基本理念,应该成为重要的课堂教学方式,这在新一轮课改实施中已成为广大一线教师的共识。但随着实践的深入,探究教学这种课堂教学模式在具体的教学中面临了一些困惑与矛盾,其中一个主要矛盾是课堂探究教学中丰富的探究内容和有限探究时间的矛盾,为此笔者结合自己的教学实践探讨解决此矛盾的方法。
新的《高中物理课程标准》中指出科学探究七个要素:提出问题、进行猜想、设计方案、获取数据、分析论证、分析评估、交流与协作。这七个要素具体到每一堂课中是否都要进行探究呢?笔者认为没有必要也不可能,因为每节课的时间只有45分钟,在这短短的时间内不可能对诸多要素进行探究,如何解决此矛盾呢?
笔者认为应从学生的主体出发,结合本校的教学设施与条件,对每堂课的内容结构进行分析,强化预定目标的探究要素,淡化非预定目标的探究要素,从而有选择地对一至两个预定目标的要素进行重点探究,以下举例说明。
案例1 对“提出问题”探究要素的尝试
在“电感和电容对交变电流的影响”教学中,总结出:电感有“通直流,阻交流;通低频,阻高频”、电容有“通交流,隔直流;通高频,阻低频”之后,通过如下应用,创设问题情境,引导学生提出探究问题。
图1
在电子技术中,从某一装置输出的电流常常既有交流成分,又有直流成分。如图1从前级输出的交、直流成分直接、全部地输入到后级。
起始问题:如果只需要把直流成分输送到下一级装置,该怎么办?
学生甲:只要在下一级电路的输入端并联一个电容器就可以达到目的,如图2所示,而且最好是电容值大一些的电容。
学生乙:只要在前级输出和后级输入之间串联一个低频扼流圈也行,如图3所示电路。
学生丙:如果把图2电路和图3电路结合变成图4电路,进行双层过滤效果会更好。
学生丁:如果在图4电路的基础上再并联一个电容,变成图5所示电路,进行三层过滤效果还会更好。(我们知道图5电路在电子技术中叫π型滤波器,在场听课的老师都连连叫好,作为教师适时加以表扬,学生成功感非常强)
图2
图3
图4
图5
还有那些问题可以再拓展吗?引导学生自己提出问题,学生稍加思考后提出。
【学生问题1】如果只需要把交流成分输送到下一级装置,应该怎么办?
【学生问题2】若从某一装置输出的交流常常既有高频成分,又有低频成分。如果只需把低频成分送到下一级装置,又该怎么办?
【学生问题3】如果上一问题中,只需把高频成分送到下一级装置,可能实现吗?
案例2 对“设计方案”“分析论证”探究要素的尝试
在“探究功与物体速度变化的关系”教学中,分析了本课题的能力结构后,重点对“设计方案”“分析论证”这两个要素进行探究。下面是本堂课对这两个要素的简略探究过程。
教学实施程序如下。
(1)引入:铅球如何获得出手速度?
(2)学生列举生活中的实际例子;
(3)小结:做功会改变物体的速度;
(4)提出探究主题:功与物体速度变化的关系;
(5)学生设计实验方案;
(6)探讨与交流:实验方案的改进;
(7)学生分组实验;
(8)分析实验数据;
(9)得出实验结论(评估与交流);
(10)总结,提出继续延伸性的探究课题。
在学生设计实验方案这一步骤中,学生提出了以下三种设计方案。
方案1 竖直方向上的恒力做功(即自由落体);
方案2 水平方向上的恒力做功;
方案3 水平方向上的变力做功(变力做功启发学生用相同橡皮筋的“倍增法”)。
对三种设计方案进行分析并修正后,让学生选择仪器进行分组实验。
事先发给每组学生一张实验数据图表,让学生将通过实验得到的相关数据(W-v)填写到表格上,并选两组学生数据输入电脑上的Excel内。某一次变力做功的实验数据如下表。
问题1:W与v之间是怎样的变化关系?
引导学生发现W与v并非是简单正比关系。
问题2:如果W与v不是简单正比关系,可以采用什么方法来进一步研究它们之间的关系?
有的学生会想到用图象法来研究W、v之间的关系,那么先请学生在坐标纸上描点。
图6
图7
然后教师在Excel上对输入的点进行拟合,作出如图6所示的图线,发现W-v图像中的图线似乎是一条抛物线。
问题3:抛物线的图象说明了什么问题?你对W、v关系有何新的猜想?
学生根据图像自然会想到这可能是一个二次函数,W和v[2]之间可能是一个正比的关系。让各组的学生根据已有的数据算出v[2]的值,再在坐标纸上作出W-v[2]关系图,如图7所示。
总结得到结论:W与v[2]之间成正比关系。
案例3 对“交流与协作”要素进行探究
在验证“自由落体是初速度为零的匀加速运动”猜想探究教学中,当学生明确实验设计课题(设计一个实验用来验证同学们提出的关于自由落体的猜想)后,教学中分前后4人为一小组,要求学生在小组内展开讨论,设计方案。
【设计交流方案】通过交流,学生的实验设计方案汇总如下。
方案1 参考教材中的描述,可以运用频闪照相技术,拍摄研究小球自由下落过程中不同时刻的位置,判断下落时间t内通过的位移x是否满足x=k;
方案2 教师向学生介绍伽利略实验设计方案,即教材中阅读材料介绍的先实验验证小球在光滑斜面上做匀加速直线运动,然后外推到小球在特殊斜面(竖直面)上运动即为自由落体运动;
方案3 在纸带下面挂一重物,让纸带通过打点计时器记录重物自由下落不同时刻的位置。然后判断重物自由下落位移与时间关系是否遵循匀加速运动规律。
【分析评价设计方案】教学中师生共同分析评价上述各种设计方案的可行性。现代频闪照相技术使方案1实施成为可能,教材中给出的频闪照片是别人实验的结果,虽然可以利用但不是自己亲自动手做的,由于实验室的条件限制这个实验我们实施有困难;方案2我们可以通过倾斜的气垫导轨,让滑片通过光电门实施,但实验器材有限只允许少数同学进行;根据目前实验室的条件,方案3最具有可行性。
【实施方案】每两个学生为一组对方案3开展实验,其中指定4组学生对方案1和方案2开展实验,实验中不仅要求组内密切配合,还要注重小组之间协作,相互提醒实验中应注意的事项,解决实验中遇到的问题。
【交流数据处理方案】多数小组通过实验获取数据,教学中将学生分12个小组,要求学生设计实验数据处理方案。各小组经过思考讨论设计出方案,并进行表述交流。
【分析评价处理方案】由于方案2中作出的x-t图线为曲线,我们很难判断这一曲线是否是抛物线,因而这个方案需完善。应改为作出x-图线,若x-图线为一直线,则验证猜想。其他几种处理方案都是可行的。
综合上述三个例子,若每一堂课都对一至二个要素进行重点探究,持之以恒,积少成多,经过一学期或一年,甚至更长的时间的探究学习,学生的探究能力一定会有大的提高。
总之,随着新课改的深入实施,在探究教学模式的课堂教学实践中,肯定会面临许多困惑和有待解决的矛盾,文中的阐述只是笔者在教学和学习过程中的一点粗浅的所思所想,希望能起到抛砖引玉的作用。只要坚定课改的大方向是正确的,那么在具体的教学实践中碰到的一点困惑和矛盾,都不会改变我们的信念,总会有办法解决所遇到的问题。