《論文_解決初中物理科學(xué)探究中兩個(gè)矛盾的策略(定稿)》

1、關(guān)于初中物理科學(xué)探究中兩個(gè)矛盾解決策略的探究作者 高柏石內(nèi)容摘要初中物理科學(xué)探究教學(xué)屮呈現(xiàn)出兩個(gè)突出矛盾：一 是課堂吋間少和探究過(guò)程多的矛盾，二是學(xué)生“自主”和教師“指導(dǎo)” 的矛盾。針對(duì)這一突出問(wèn)題，提出了解決辦法，那就是側(cè)重部分環(huán)節(jié), 循序漸進(jìn)，螺旋上升；根據(jù)新課標(biāo)要求側(cè)重部分環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際 合理側(cè)重部分環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞 科學(xué)探究 矛盾 側(cè)重環(huán)節(jié)“科學(xué)探究”是初中物理課程的重要內(nèi)容，是初中物理新課標(biāo)提 出的一種全新的教學(xué)方式。課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“義務(wù)教育階段的物理課程 要讓學(xué)生學(xué)習(xí)初步的物理知識(shí)與技能，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，受 到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶。”科學(xué)探究的程序是：提出問(wèn)題猜想與假設(shè)一

2、一制定計(jì)劃與設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)一一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)一一分析與論證一一評(píng)估一一交流 與合作。單從這一點(diǎn)看,科學(xué)探究就是對(duì)新課標(biāo)精神的具體落實(shí)，與 傳統(tǒng)的接受性和訓(xùn)練性學(xué)習(xí)相比較，科學(xué)探究具有更強(qiáng)的問(wèn)題性、參 與性、實(shí)踐性和開放性?？茖W(xué)探究是一種旨在轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式， 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精 神的教學(xué)方法?？茖W(xué)探究教學(xué)就是要讓學(xué)牛體驗(yàn)和領(lǐng)悟科學(xué)的思想、 科學(xué)的觀念和研究問(wèn)題的方法?？茖W(xué)探究教學(xué)對(duì)教師提出了更高的要 求。然而，在科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐中呈現(xiàn)岀兩個(gè)突出才盾：一是課堂時(shí) 間少和探究過(guò)程多的矛盾，二是學(xué)生“自主”和教師“指導(dǎo)”的矛盾。 如何解決科學(xué)探究教學(xué)中呈現(xiàn)

3、出兩個(gè)突出矛盾，更好實(shí)施科學(xué)探究教 學(xué)，本文談?wù)勀w淺的認(rèn)識(shí)。一、根據(jù)新課標(biāo)要求側(cè)重部分環(huán)節(jié)科學(xué)探究的活力在于：每個(gè)具體的探究都與另一個(gè)不一樣，它不 是僵死的教條，無(wú)論是科學(xué)研究中的探究還是科學(xué)課程屮的探究，都 是如此?？茖W(xué)探究的七個(gè)基本要素不等于科學(xué)探究的七個(gè)環(huán)節(jié)，不追 求探究的“完整性”，教學(xué)中的科學(xué)探究沒(méi)有一定的模式。因此，新 課標(biāo)要求我們學(xué)生的科學(xué)探究教學(xué)過(guò)程屮側(cè)重部分環(huán)節(jié)。一個(gè)課題探 究究竟需要強(qiáng)化哪一個(gè)要素，應(yīng)該根據(jù)探究課題的特征、學(xué)生循序漸 進(jìn)的要求進(jìn)行合理和全面規(guī)劃，只有不同的課題分別突出了不同的要 素，學(xué)生所得到的才能深入和全面的發(fā)展。新課標(biāo)中科學(xué)探究課題側(cè)重要求（以“物理八年

4、級(jí)上冊(cè)”為例）：物理八年級(jí)上冊(cè)（人教版第三版）科學(xué)探究課題章節(jié)探究?jī)?nèi)容摘要側(cè)巫1-1聲是怎樣產(chǎn)生的初次探究實(shí)驗(yàn)、分析1-1聲怎樣傳播提問(wèn)、猜想、設(shè)計(jì)分析1-3響度與什么因素有關(guān)提問(wèn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析2-2光反射時(shí)的規(guī)律提問(wèn)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)、分析2-3平面鏡成像的特點(diǎn)提問(wèn)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)、分析25色光的混合與顏料的混合提問(wèn)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)、分析3-3凸透鏡成像的規(guī)律提問(wèn)、猜想、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)、分析4-2固體熔化溫度的變化規(guī)律第一次出現(xiàn)七個(gè)要素了解七要素4-3水的沸騰提問(wèn)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)、分析5-5串聯(lián)電路各點(diǎn)的電流關(guān)系七要素列入正文，填寫報(bào)告了解七要素55并聯(lián)干路和支

5、路電流關(guān)系七要素列入止文，填寫報(bào)告了解七要素二、根據(jù)學(xué)生實(shí)際合理側(cè)重部分環(huán)節(jié)科學(xué)探究指導(dǎo)需耍教師和學(xué)生花費(fèi)較多的時(shí)間和精力，受教學(xué)時(shí) 數(shù)的限制，頻繁運(yùn)用有一定困難。其實(shí)傳統(tǒng)教學(xué)方式也有可借鑒之處, 我們要將科學(xué)探究教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際合理 側(cè)重部分環(huán)節(jié)，才能在新一輪課改中走出一條成功的物理教學(xué)之路。下面以“探究凸透鏡成像規(guī)律”的課題為例，談?wù)効茖W(xué)探究屮 的側(cè)重策略：“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，新課標(biāo)要求我們完成 “提問(wèn)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、分析”，并側(cè)重“實(shí)驗(yàn)、分析” o但根據(jù)學(xué) 生實(shí)際僅合理側(cè)重“分析”，而“提問(wèn)、設(shè)計(jì)”都由傳統(tǒng)教學(xué)方式 提出，實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)化。課堂上，全班學(xué)

6、生分成了 24個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，每12個(gè)小組為一 個(gè)人組，每個(gè)小組配一套實(shí)驗(yàn)器材，其中有：凸透鏡、光屏、發(fā)光 體、光具座（帶刻度尺）各1個(gè)（都有支架）。一個(gè)大組凸透鏡的 焦距是15cm,另一個(gè)大組凸透鏡的焦距是10 cm,發(fā)光體市幾個(gè)發(fā) 光二極管組成，形狀是一個(gè)箭頭，高度3cm。教師讓全班同學(xué)共同探究凸透鏡成像的規(guī)律，焦距是15cni的大 組物距從6cm開始，每增加3cm取一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直到39cm,共獲 得12組不同物距的數(shù)據(jù)，并填寫下表（一）。焦距是10cm的大組 物距從4cm開始，每增加2cm取一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直到26cm,共獲得 12組不同物距的數(shù)據(jù)，并填寫下表（二）。表(-)物距/cm像的性

7、質(zhì)實(shí)像的像距/cm實(shí)像還是虛像正立還是倒立實(shí)像的長(zhǎng)度/cm69 表（二）物距/cm像的性質(zhì)實(shí)像的像距/cm實(shí)像還是虛像正立還是倒立實(shí)像的長(zhǎng)度/cm46 教師規(guī)定每個(gè)小組只測(cè)兩組數(shù)據(jù)，不同小組測(cè)量不同的物距， 使得每組物距的數(shù)據(jù)都有兩個(gè)小組測(cè)量。教師告知學(xué)生，如果反復(fù) 觀測(cè)不到發(fā)光體的像，便填寫“不能成像”，出現(xiàn)無(wú)法測(cè)到的數(shù)據(jù), 可以暫吋空著，看看能否從已測(cè)到的數(shù)據(jù)中得到一些啟發(fā)。這樣， 除了物距為15cm、18cm、10cm> 12cm等個(gè)別小組的測(cè)量遇到一些困 難外，其它小組很快就完成了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集工作。表格中所有數(shù) 據(jù)對(duì)各小組來(lái)說(shuō)都是共享的，教師要求學(xué)生從這些數(shù)據(jù)中總結(jié)岀凸 透鏡成

8、像的規(guī)律，這是本次探究活動(dòng)的重點(diǎn)。要發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，教師提示學(xué)生觀 察表格屮像的虛實(shí)、正倒、長(zhǎng)度、像距四列數(shù)據(jù)，分別找出其屮的 規(guī)律。首先對(duì)凸透鏡的焦距是15cm實(shí)驗(yàn)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：1. 對(duì)比實(shí)像和虛像的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：物距小于15cm時(shí)成的像都是 虛像；物距大于15cm時(shí)則成實(shí)像?？梢酝葡?，物距等于15cm時(shí)將 不能成像，這就是物距15cm的測(cè)量小組無(wú)法獲得測(cè)量結(jié)果的原因。2. 對(duì)比像的正立和倒立的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：物距小于15cm時(shí)成的像 都是止立的；物距大于15cni時(shí)像是倒立的。即，虛像都是止立的， 實(shí)像都是倒立的。3. 比較像的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：成虛像時(shí)，感到像都被放大了；成

9、實(shí)像時(shí)，測(cè)出的像有時(shí)被放大了，有時(shí)被縮小了。進(jìn)一步對(duì)比數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物距是30cm時(shí)，實(shí)像的長(zhǎng)度恰好為 3cm,跟發(fā)光體的長(zhǎng)度相同；當(dāng)物距人于30cm時(shí)，實(shí)像長(zhǎng)度小于3cm, 是縮小的；當(dāng)物距在15cm到30cm之間時(shí)，實(shí)像長(zhǎng)度大于3cm,是放 大的。4. 比較像距的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)物距在15cm至30cm之間時(shí)，像距 大于30cm；當(dāng)物距大于30cm時(shí)，像距在15cm到30cmz間。學(xué)生還進(jìn)一步找到一些規(guī)律。例如，在成實(shí)像時(shí)，如果發(fā)光體 離焦點(diǎn)越近，像的位置就離凸透鏡越遠(yuǎn)，這就是物距為18cm的測(cè)量 小組為什么找不到像的原因，因?yàn)榇藭r(shí)的像距已經(jīng)非常大了。按這 條思路，果真在離凸透鏡約90cm的位

10、置上找到了物距18cm發(fā)光體 的巨大實(shí)像。在發(fā)現(xiàn)了一系列規(guī)律之后，教師要求各小組用概括的語(yǔ)言來(lái)陳 述這些規(guī)律，為了使規(guī)律更有普適性，教師啟發(fā)學(xué)生用焦距刖長(zhǎng) 度作為物距和像距的單位，e|j： 15cm用離示，30cm用2離示。顯 然，這樣陳述的規(guī)律更有普遍性。規(guī)律的陳述應(yīng)該是簡(jiǎn)潔、有條理的，各小組都嘗試用最簡(jiǎn)潔的 語(yǔ)言來(lái)概括凸透鏡成像規(guī)律。通過(guò)對(duì)各種陳述方式的對(duì)比，大家認(rèn) 為按物距的三種情況（</、f< u< 2 a u>2 f ）依次描述 像的性質(zhì)最為簡(jiǎn)潔，也最有條理。最后對(duì)凸透鏡的焦距是15cm實(shí)驗(yàn)組的數(shù)據(jù)分析結(jié)論用來(lái)驗(yàn)證凸 透鏡的焦距是10cm的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這是可以在課內(nèi)進(jìn)行科學(xué)探究的實(shí)例。本例根據(jù)凸透鏡成像的 特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，側(cè)重發(fā)展學(xué)生“分析與論證” 的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生把主要的精力用于收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)其 進(jìn)行比較和分析，總結(jié)出科學(xué)規(guī)律。本例還采用了分工合作的方式 收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不僅讓學(xué)生獲得一次合作探究的體驗(yàn)，也節(jié)約了時(shí) 間，