基于“讀思達(dá)”教學(xué)法的實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

張慧欽 林萍

摘? ?要：“讀思達(dá)”教學(xué)法是通過(guò)閱讀、思考與表達(dá)的學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)力和課堂教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有重要的作用，科學(xué)探究是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，文章以“探究影響單擺振動(dòng)周期的因素”為例，通過(guò)“讀思達(dá)”教學(xué)法結(jié)合自制的創(chuàng)新教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生物理基礎(chǔ)知識(shí)水平、思維能力及實(shí)踐能力的提升。

關(guān)鍵字：“讀思達(dá)”教學(xué)法；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；單擺；振動(dòng)周期

引言

福建師范大學(xué)余文森教授在核心素養(yǎng)背景下提出了“讀思達(dá)”教學(xué)法，“讀思達(dá)”教學(xué)法是一種新的教學(xué)模式，包括閱讀、思考與表達(dá)這三個(gè)環(huán)節(jié)[ 1-2 ]。閱讀即信息輸入，包含閱讀教材、實(shí)驗(yàn)、圖形、表格與題文等；思考即信息加工與處理，包含分析、推理、想象、演算、反思與感悟等；表達(dá)即信息輸出與展示，包含語(yǔ)言展示習(xí)得的知識(shí)、公式輸出、實(shí)驗(yàn)成果與結(jié)論的輸出等。實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有重要的作用，高中生具備良好的探索實(shí)踐的能力，因此非常適合用“讀思達(dá)”教學(xué)理念進(jìn)行授課。

1? ?“讀思達(dá)”教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用及其意義

物理實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)生建立物理觀念、理解和掌握物理規(guī)律必不可少的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要途徑。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)高中物理實(shí)驗(yàn)時(shí)普遍存在缺乏思考與探究，對(duì)教師傳授的知識(shí)是被動(dòng)地全盤接受，并未真正參與其中，在學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)時(shí)教師的“填鴨式”教學(xué)并未使學(xué)生的學(xué)習(xí)力得到較好的開(kāi)發(fā)與提升，導(dǎo)致無(wú)法激發(fā)學(xué)生的求知欲望，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的物理思維和創(chuàng)造力。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也就是余文森教授倡導(dǎo)的“讀思達(dá)”教學(xué)法。通過(guò)“讀思達(dá)”教學(xué)法進(jìn)行授課非常有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和探索自然的興趣。教師可以適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)和生活現(xiàn)象，提出問(wèn)題來(lái)打開(kāi)學(xué)生的思維，從而進(jìn)行猜想與假設(shè)，思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析論證，最后將得出的結(jié)論表達(dá)出來(lái)，與同學(xué)們進(jìn)行討論與交流。

基于“讀思達(dá)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更能突出學(xué)生在課堂中的主體地位，不僅能提高學(xué)生的探究興趣，而且在探究的過(guò)程中能加深對(duì)物理規(guī)律和實(shí)驗(yàn)方法的理解。“讀思達(dá)”教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能讓學(xué)生有更多的展示機(jī)會(huì)，有助于提升學(xué)生的分析綜合能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，有助于教師及時(shí)掌握和了解學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)，這對(duì)物理教學(xué)有著極其重要的意義。

2? “讀思達(dá)”教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的開(kāi)展

以“探究影響單擺振動(dòng)周期的因素”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，本節(jié)課選自魯科版物理選擇性必修第一冊(cè)第2章第3節(jié)。課標(biāo)要求通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的定量關(guān)系，知道單擺周期與擺長(zhǎng)、重力加速度的關(guān)系[ 3 ]。當(dāng)前教材在研究影響單擺振動(dòng)周期的因素是通過(guò)兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn)定性得出單擺周期與擺長(zhǎng)有關(guān)，而后直接得出單擺振動(dòng)的周期公式，缺少了探究的過(guò)程，結(jié)論說(shuō)服力略顯不足。因此，可以利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源自制創(chuàng)新儀器進(jìn)行完整的實(shí)驗(yàn)定量探究，在實(shí)驗(yàn)探究中允許學(xué)生提出問(wèn)題與想法，允許學(xué)生拆卸儀器再自行組裝，給足學(xué)生探究的時(shí)間，同時(shí)要給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。“讀思達(dá)”的三個(gè)環(huán)節(jié)相互獨(dú)立，又相輔相成，互相融合，從以下三方面來(lái)闡述。

2.1? 強(qiáng)化閱讀

2.1.1? 指導(dǎo)學(xué)生自主閱讀

通過(guò)閱讀教材，學(xué)生獲取有些單擺的周期較短，有些單擺周期較長(zhǎng)，不同單擺的周期往往不同，那么單擺的周期由哪些因素決定呢？教師如何引導(dǎo)學(xué)生積極、有依據(jù)地猜想相關(guān)因素呢？學(xué)生很容易猜想單擺周期可能與擺球質(zhì)量和振幅（擺角）有關(guān)，并在腦海里呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的相關(guān)方案。但是，擺長(zhǎng)和重力加速度這兩個(gè)因素，學(xué)生缺乏直觀的體驗(yàn)，因此，教師可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和案例，讓學(xué)生通過(guò)“讀”實(shí)驗(yàn)和“讀”案例進(jìn)行猜想。首先，制作了蛇擺這個(gè)裝置，通過(guò)演示蛇擺引導(dǎo)學(xué)生觀察到擺長(zhǎng)不同的單擺振動(dòng)的快慢不一樣，即猜想單擺周期與擺長(zhǎng)有關(guān)；接著，教師通過(guò)PPT展示具體案例：

一個(gè)大慶人（黑龍江省）去香港旅游，在一家大型超市以高價(jià)購(gòu)買了一臺(tái)精致的擺鐘，買的時(shí)候走時(shí)很準(zhǔn)。回到大慶后不到兩天走時(shí)就相差一分多鐘。于是大呼上當(dāng)，心里極其氣憤。后來(lái)，他求助“消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)協(xié)會(huì)”，準(zhǔn)備與該超市打一場(chǎng)索賠官司，消費(fèi)者協(xié)會(huì)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品貨真價(jià)實(shí)，那么問(wèn)題出在哪兒呢[ 4 ]？

讓學(xué)生讀取案例中的關(guān)鍵信息，猜想單擺周期還與重力加速度有關(guān)。

2.1.2? 指導(dǎo)學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)探究首先讀取實(shí)驗(yàn)的信息，才能對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析與改進(jìn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到相關(guān)規(guī)律。而要讀取實(shí)驗(yàn)的信息需要從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃硪约八璧膬x器的使用入手。通過(guò)教材中的實(shí)驗(yàn)與探究，學(xué)生獲取單擺實(shí)驗(yàn)裝置較為簡(jiǎn)單，需要采用控制變量法進(jìn)行相關(guān)探究，而猜想的變量要如何控制與改變呢？在教材中并未呈現(xiàn)，教師在教學(xué)中應(yīng)如何有效地引導(dǎo)學(xué)生“讀”懂這個(gè)簡(jiǎn)單的單擺。首先，教師展示基本的單擺裝置，并讓擺球擺動(dòng)起來(lái)，讓學(xué)生有視覺(jué)上的體驗(yàn)，幫助學(xué)生建立模型；接著，教師繼續(xù)擺動(dòng)單擺的同時(shí)，提出一系列問(wèn)題：?jiǎn)螖[如何懸掛？擺長(zhǎng)是什么？如何測(cè)量擺長(zhǎng)？如何確定擺角？單擺的周期如何測(cè)量？如此引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題觀察簡(jiǎn)單的擺，再展示自制的創(chuàng)新教具，引導(dǎo)學(xué)生觀察儀器，并引發(fā)思考。

2.1.3? 檢驗(yàn)學(xué)生讀取信息的情況

檢驗(yàn)學(xué)生的讀取信息的情況是教學(xué)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)的手段也是多種多樣，采用書(shū)面文本呈現(xiàn)；教師提問(wèn)，學(xué)生回答；學(xué)生主動(dòng)提出疑惑之處；交流閱讀的情況。采用不同方式進(jìn)行檢驗(yàn)，針對(duì)檢驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)。

2.2? 深度思考問(wèn)題

由于教材中的實(shí)驗(yàn)裝置過(guò)于簡(jiǎn)陋，無(wú)法精確測(cè)量擺長(zhǎng)、擺角和改變重力加速度。學(xué)生勢(shì)必會(huì)思考我們自制的創(chuàng)新儀器改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)及如何使用，產(chǎn)生以下幾點(diǎn)思考：

（1）擺角的測(cè)量能否借助擺角輔助判斷裝置？

（2）擺長(zhǎng)的測(cè)量能否像“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中那樣將刻度尺固定？

（3）在保證擺長(zhǎng)一定的情況下如何改變小球的質(zhì)量？

（4）能否用所學(xué)的等效重力場(chǎng)來(lái)改變等效重力，從而改變重力加速度？

（5）周期的測(cè)量能不能用熟悉的光電門進(jìn)行測(cè)量？

這些問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)引發(fā)學(xué)生深入地思考，同時(shí)會(huì)激起他們強(qiáng)烈的探究欲望。通過(guò)這樣的思考，學(xué)生不僅能聯(lián)系所學(xué)的知識(shí)并掌握知識(shí)的遷移與應(yīng)用，而且能正確實(shí)施探究方案，掌握傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，用不同方法和手段分析、處理信息。

2.3? 準(zhǔn)確表達(dá)與展示

表達(dá)是在信息加工與處理后輸出的成果，闡述對(duì)所思考的問(wèn)題的結(jié)果，闡述并解釋探究的結(jié)論。

通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)“蛇擺”的觀察，猜想單擺振動(dòng)的周期與擺長(zhǎng)有關(guān)。

通過(guò)對(duì)創(chuàng)新儀器的觀察，可以利用擺角輔助判斷裝置（如圖1）探究單擺周期與擺角的關(guān)系；通過(guò)裝置上的刻度和指針的位置可以快讀讀取擺長(zhǎng)的大小，方便且更準(zhǔn)確；通過(guò)大小相同的球套混合不同比例的細(xì)沙和橡皮泥來(lái)改變擺球的質(zhì)量（如圖2），從而保證實(shí)驗(yàn)時(shí)擺長(zhǎng)不變；通過(guò)電磁鐵來(lái)模擬等效重力場(chǎng)（如圖3），調(diào)節(jié)電流大小來(lái)改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱從而改變等效重力的大小，達(dá)到改變重力加速度的目的；通過(guò)光電計(jì)時(shí)器來(lái)快速測(cè)量單擺的周期。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，各小組代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在此期間，教師引導(dǎo)學(xué)生用準(zhǔn)確的語(yǔ)言、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)，各小組可以互相指正與補(bǔ)充。由師生互動(dòng)、生生互動(dòng)生成新知識(shí)，同時(shí)還能提高學(xué)生自主表達(dá)與展示的積極性，也有助于今后的學(xué)習(xí)。

3? “讀思達(dá)”教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的思考

“讀思達(dá)”教學(xué)法是能夠提高物理實(shí)驗(yàn)課堂效率，是能提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)的一種新的教學(xué)方法。學(xué)生在閱讀環(huán)節(jié)能習(xí)得新知識(shí)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生困惑，能獲得更多的發(fā)言機(jī)會(huì)，將問(wèn)題闡述出來(lái)，在思考環(huán)節(jié)學(xué)生之間互相討論與交流來(lái)分析解決問(wèn)題。基于“讀思達(dá)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生能發(fā)揮各種想象力，利用所學(xué)的知識(shí)描述和解釋問(wèn)題，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，最終將實(shí)驗(yàn)結(jié)果在同學(xué)面前進(jìn)行展示。基于“讀思達(dá)”教學(xué)法的實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，能運(yùn)用物理思維方法從不同角度觀察和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而有深度地思考問(wèn)題，具有交流合作的能力，能組織好物理語(yǔ)言進(jìn)行準(zhǔn)確地表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展與提升。

參考文獻(xiàn)：

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