均衡教學資源，優化探究教學

范冬娟

探究教學，即教師整體組織協調均衡教學系統內外諸多要素，主動開發潛在資源，創設對學生有意義的真實情境，將學習置于與他人、物理環境和社會環境不斷互動的開放的教學系統中，參與科學探究的全過程，從而促使學生有效實現目標，達到學習效果最優化。

一次評優活動中，我聆聽了一堂生動的物理課《機械能與內能的相互轉化》，驚嘆于這位老師扎實的教學功底，更折服于他教學設計的巧妙，及對教學內容與現代化教學技術的合理整合。課堂開放的教學方式激活學生的創造性思維，促使學生達成知識與經驗的統一，感覺與理性的統一。以下是這堂課的教學實錄，愿與同行一起分享、學習。

一、激情引入

教師演示實驗“空氣壓縮引火儀”。這是一個傳統實驗，對學生來說，實驗現象新奇刺激，課堂氣氛立即活躍起來，學生的學習興趣和熱情被激發出來。

二、新授

1.提出問題

教師：這里有一根鐵絲，你有哪些方法能提高它的溫度？學生七嘴八舌地議論起來，片刻后紛紛表達自己的想法。學生想出的辦法很多，說明學生具有一定的潛在創造力。

學生活動：利用手頭的熱水、鐵錘、砂紙、鐵絲等器材，嘗試用多種方法提高鐵絲的溫度。教師在一旁提醒防止燙傷等安全問題。

教師：這么多方法可以劃分成兩類，誰能試試？

學生1：放在陽光下曬、浸在熱水中、放在手心里捂是一類；用砂紙摩擦、多次反復彎折、用錘子敲打屬另一類。

教師：劃分成兩類的標準是什么？

學生抓耳撓腮答不上來。

教師：沒關系。同學們，能量這一主線貫穿物理教材的所有內容。你能從能量這一角度說說上面兩類是怎么劃分的嗎？

學生1：第一類是能量發生了轉移，第二類是機械能轉化成了內能。

教師在肯定學生答案的基礎上，介紹改變內能的方法有熱傳遞和做功，以及它們的實質分別是能量的轉移和轉化。

生態化教學主張為學生提供大量的實際操作活動，使學生在做的過程中發現內隱的知識，進而與他人交流，使內隱的知識變成清晰表述的知識。

教師利用視頻重演了“空氣壓縮引火儀”實驗，并將最終棉花球燃燒發光的現象定格在屏幕上，然后組織學生解釋棉球燃燒原因，重點引導學生闡述能量是如何轉化的。

這是一個創造性的實驗設計活動，操作活動、視頻播放讓學生形成直觀體驗，問題情境給學生提供充分發揮想象力、創造力的空間。

2.學生活動

用打氣筒給車胎打氣，手摸氣筒壁感受溫度的變化，然后拔出氣嘴給車胎放氣，將溫度計的玻璃泡置于氣嘴外噴出的氣流處，感受溫度的變化，接著對以上現象作出合理的解釋。教師特別注意引導學生分析做功包括外界對物體做功和物體對外界做功兩種情況。

3.質疑問難

教師：你能舉出生活中通過做功改變物體內能的其他實例嗎？

學生：冬天手冷，兩手相搓取暖；放爆竹時，火藥燃燒得到的高溫氣體推著爆竹上升，并將爆竹炸碎，隨后氣體溫度降低；爆米花在從密封鍋中放在火上燒，時間長了溫度肯定很高，但當它從鍋中沖出，立即用手去抓，感覺并不燙……

開放的活動增加了學生對物理的親近感，使學生重視知識背后潛在的應用價值，讓學生感知物理來源于生活，又服務于生活，增強了物理有用性的情感體驗。

4.演示實驗

教師用電子打火器引爆滴有少量酒精的膠卷盒，亮光伴隨著強烈的“啪”的爆炸聲，盒蓋被彈開了。

各種感官的強烈刺激引出了新的關注亮點，再度激起學生的探究熱情。在討論得出以上現象中能量是由內能轉化為機械能的結論后，教師自然過渡到熱機概念的給出。

5.視頻播放

某拖拉機駕駛員出發前先給柴油機水箱灌滿水，然后撥轉手柄發動柴油機，畫面分別給轉動的飛輪及排氣管噴出的濃煙以特寫，同時伴隨著強烈的噪音。出示問題：柴油機是怎樣工作的？

這段內容從生活情境取材，設置懸念，疑而未答，有利于培養學生的問題意識，激發探究的興趣和愿望。一些生活在街鎮、市區的學生對柴油機不熟悉，借此可讓學生對柴油機的外形及使用形成一定的感性認識與體驗，并為后面分析飛輪的作用及能量的轉化埋下伏筆。

6.課件演示

屏幕畫面切換成去掉外殼后柴油機內部結構的剖面圖，教師通過動畫模擬演示講解熱機的四個工作沖程，引導學生探究、分析其中能的轉化。

以往學生面對掛圖頭腦中很難完整展現模型結構，無法再現事物的發生、發展過程，實物模型的可見度不高，使得學生對熱機使用的理解及能量的分析產生障礙。教師可運用課件動畫動態展示物理過程，詳細介紹熱機的工作原理，多媒體合理運用化解了教學難點。

7.討論后小組搶答競賽

①飛輪起什么作用？

②啟動柴油機時為什么要轉動手柄？

③拖拉機行駛過程中柴油機的水箱為什么往外冒熱氣？

④柴油機的能耗在哪些方面？

⑤柴油機的污染包括哪些方面？

學生議論紛紛，并積極發言。以上問題情境都來源于日常生活和生產實踐，從表面來看，與課本內容沒有直接的關系，實際上卻能解決學生的疑問。道理越辯越明，學生在此問題情境中獲得豐富的體驗，能有效鞏固、深化、活化所學的物理知識，有助于提高學生分析、解決問題的能力，促進智能發展。

8.隨堂練習

教師通過動畫模擬柴油機模型的工作過程，通過慢放、快放、循環播放、定格，引導學生觀察進氣門、排氣門開閉情況幫助學生克服空間想象的思維障礙，在學生頭腦中動態生成連桿、曲軸的轉動情況，自行總結出“1、4、2、2、1”的規律。

評析：心理學家指出，初中生思維發展的特點是抽象思維日益占主要地位，但具體形象成分仍起重要作用；初中生的抽象邏輯思維屬于經驗型水平，需要具體、直觀的感性的支持。本節課教師設計的演示實驗、學生實驗、課件演示、小組比賽等活動都具有一定的開放性，有利于學生在觀察、操作中激發好奇心和求知欲，提供具體形象的刺激，有利于建立形象思維，發展邏輯思維和創造性思維，也有利于學生對能的轉移和轉化的理解。

備課的內容之一就是要備學生，了解學生已有的知識水平和生活經驗很重要。教學資源需要開發，課程需要整合。本節內容教材中詳細介紹的是汽油機的結構及工作過程，對于柴油機，則是在信息庫中提供相關信息讓學生閱讀，教師對教材內容進行了靈活處理。因為柴油機的啟動需人力輔助，柴油機水箱中的水不能循環使用，經常要往水箱中添水給熱機降溫，這些過程都比汽油機更明顯，更利于觀察，所以教師在本節課主要介紹的是柴油機，而關于汽油機的內容則作為閱讀材料讓學生自學。鑒于部分學生連柴油機也不熟悉，教師借攝像機拍攝了給柴油機水箱添水、柴油機啟動等生活片段情景，為學生提供了感性材料，為討論能量的轉化埋下了伏筆。本節課中現代化教育技術的使用，提供了生動感性的材料，創設了物理情境，動態展示了物理過程，化解了教學難點，收到了良好的教學效果。

探究教學要求以物理環境和社會環境為背景，從整體與過程達到各種教學形式的均衡，強調教學系統中諸要素的作用，追求教學效果的最優化。這節課是一種示范，也是我們今后課堂教學的目標。