情境與探究相結(jié)合的教學(xué)模式初探
——以《二力平衡》的教學(xué)為例

張嬌嬌

(上海市風(fēng)華初級(jí)中學(xué) 200040)

二力平衡是八年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)和力之后第一次將二者聯(lián)系起來(lái)的知識(shí)點(diǎn)，是第三章運(yùn)動(dòng)和力的難點(diǎn).二力平衡的條件是初中物理學(xué)中有關(guān)“力”的基礎(chǔ)知識(shí)的重要教學(xué)內(nèi)容，掌握好這一知識(shí)，有利于初中學(xué)生解釋和解決日常生活中遇到的簡(jiǎn)單的力學(xué)問(wèn)題，也能夠?yàn)楦咧形锢砹W(xué)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).因此，在《二力平衡》的教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生能夠在教師創(chuàng)設(shè)的情境中產(chǎn)生興趣，從而提出問(wèn)題，并通過(guò)親身參與探究實(shí)驗(yàn)嘗試解決問(wèn)題，在探究過(guò)程中學(xué)生“身臨其境”，學(xué)生的能力才能得到全方位的提高.

一、創(chuàng)設(shè)情境 ，讓學(xué)生能夠提出問(wèn)題

著名科學(xué)家愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更有意義”，“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題——解決問(wèn)題——發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題——解決新問(wèn)題” 是物理發(fā)展過(guò)程的基本模式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力是物理教學(xué)的趨勢(shì).

初中學(xué)生習(xí)慣于形象思維，抽象思維能力不足，而力學(xué)的內(nèi)容對(duì)他們來(lái)講較抽象.所以，創(chuàng)設(shè)一個(gè)恰當(dāng)?shù)那榫衬軒退麄儼褑?wèn)題具體化，更好地理解物理問(wèn)題.在引出“二力平衡”時(shí)，手拿一杯水，喝水后故意把杯子放到講桌邊緣，水杯掉了下去，學(xué)生的表情頓時(shí)緊張了起來(lái).可是，杯子沒(méi)有落到地上，而是靜止在了空中，細(xì)看之后發(fā)現(xiàn)原來(lái)是我在手和杯子之間系了一根細(xì)線.在學(xué)生的驚喜中，適時(shí)提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考.在這個(gè)過(guò)程中，給學(xué)生以直觀的感受，從而創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主提出要研究的問(wèn)題.

二、自主探究，讓學(xué)生自己建構(gòu)知識(shí)

二期課改提倡自主學(xué)習(xí)，然而學(xué)生能否自主學(xué)習(xí)，關(guān)鍵在于教師能否讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的需求，有了這個(gè)需求，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)才會(huì)有驅(qū)動(dòng)力.從目前初中教學(xué)模式創(chuàng)新來(lái)看，探究式教學(xué)模式在其他學(xué)科教學(xué)中有著較好的應(yīng)用效果.結(jié)合初中物理教學(xué)實(shí)際，重點(diǎn)開(kāi)展探究式教學(xué)，對(duì)提高初中物理課堂教學(xué)效果具有重要作用.在開(kāi)展探究性教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，首先應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，鼓勵(lì)學(xué)生大膽?yīng)毩⒌乃伎迹浯我贫ㄓ行У慕虒W(xué)方案.

在實(shí)際的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，首先要處理好學(xué)生自主探究與學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異之間的關(guān)系，這就需要教師巧搭臺(tái)階，給予必要的指導(dǎo).本案例中，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活體驗(yàn)和已有的力學(xué)儲(chǔ)備知識(shí)，猜想物體處于靜止這種平衡狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)力需要滿足哪些條件.然后讓學(xué)生根據(jù)猜想，在小車、紙片和彈簧測(cè)力計(jì)等器材中選擇合適的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件，這樣整節(jié)課都是以學(xué)生自己動(dòng)手為主的，課堂氣氛活躍，學(xué)生參與度高.不同的小組可能選用的受力物體不同，有的小組選小車，有的小組選用紙片.分小組討論如何用這些器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成剛才大家的猜想并完成實(shí)驗(yàn)，最后請(qǐng)小組派代表來(lái)演示并講解.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)觀察、思考與討論分析，得出“二力平衡”的條件.

在整個(gè)過(guò)程中，采用引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、設(shè)計(jì)、動(dòng)手、分析討論的教學(xué)策略，讓學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，有針對(duì)性地訓(xùn)練學(xué)生思維的靈活性，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力，并在探究過(guò)程中感受成功的喜悅，領(lǐng)略物理學(xué)科的學(xué)科特點(diǎn)和魅力.知識(shí)靠學(xué)習(xí)者自己建構(gòu)，而不是由教師提供.

三、DIS實(shí)驗(yàn)與探究性教學(xué)活動(dòng)深度融合

常規(guī)教學(xué)中，只講物體在二力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)的平衡，對(duì)于在兩個(gè)力或多個(gè)力作用下保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未作深入研究.教材中明確指出“物體在兩個(gè)力或幾個(gè)力作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物理學(xué)中就稱該物體處于平衡狀態(tài)”，“靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”這個(gè)復(fù)合條件的限定，大大提升了對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求.因?yàn)殪o止?fàn)顟B(tài)很容易實(shí)現(xiàn)，學(xué)生也容易理解.但勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作為研究中的理想狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)難度較大.直接告訴學(xué)生物體在勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下二力平衡的條件，學(xué)生很難理解，尤其在理解物體勻速向上作勻速直線運(yùn)動(dòng)這一問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)有拉力大于重力的誤區(qū).

DIS數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能充分展示教師和學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，根據(jù)不同的需求實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)愿望.在研究處于勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體二力平衡條件這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生利用DIS數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)動(dòng)手操作，當(dāng)所掛鉤碼靜止時(shí)，從力傳感器記錄的數(shù)據(jù)可知鉤碼所受的拉力和其所受重力大小相等.當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速牽動(dòng)鉤碼向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力大小仍然等于鉤碼所受到的重力大小.同樣的，鉤碼勻速下降時(shí)，兩個(gè)力大小也相等.在DIS探究過(guò)程中，學(xué)生真切感受到物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)這種平衡狀態(tài)時(shí)，這兩個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一直線上.

用DIS不僅憑借信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“勻速直線運(yùn)動(dòng)”這一物理學(xué)中難以實(shí)現(xiàn)的理想狀態(tài)，而且大大加快了數(shù)據(jù)處理的速度，減小了實(shí)驗(yàn)誤差.在體驗(yàn)和嘗試?yán)肈IS系統(tǒng)完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，提升了學(xué)生使用信息技術(shù)獲取信息的能力，也有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng).

綜上所述，根據(jù)初中物理學(xué)科及中學(xué)生的特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官的情境，激發(fā)學(xué)生能夠主動(dòng)提出問(wèn)題，從而讓學(xué)生獲得更為全面、深刻的認(rèn)知和感受.在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，結(jié)合能夠利用的信息技術(shù)設(shè)備，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使學(xué)生能樂(lè)于參與到探究過(guò)程中，才能使學(xué)生在方法和思維上有所收獲.在教學(xué)過(guò)程中，將創(chuàng)設(shè)情境與實(shí)驗(yàn)探究這二者相結(jié)合，能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力，提高學(xué)生對(duì)教學(xué)活動(dòng)的參與度，滲透對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、探究意識(shí)以及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng).