主题化探究式在初中物理复习教学的实践和思考研究
作者: 贾敏
【摘要】本文研究主题化探究式在初中物理复习教学中的实践与思考。列举教学设计思路及教学策略,包括营造探究情境,培养学生的学习兴趣、构建真实体验,引导学生领悟思维方法、挖掘探究内容,丰富学生的探究过程、延伸探究结论、拓宽探究广度等。期望本文能够为广大物理教学工作者带来一定的参考作用。
【关键词】主题化探究式 初中物理 复习 教学
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2023)03-0142-03
一、教学设计思路
主题化探究式教学,是一种在课程改革背景下,应运而生的新型教学理念、教学模式,在初中物理课堂中有着极高的应用价值[1]。现阶段看来,此种教学模式与初中物理复习有着极高的契合性,实际教学中,教师可结合物理知识发展的逻辑脉络,从学生的现实生活出发,甄选一些与学生的生活息息相关、易于唤起学生的认知经验的元素,并以此为基准设计探究题目与探究情境,组织学生开展一系列别开生面、别出心裁的课堂活动,在课堂中营造出良好的思维氛围,指导学生更为积极主动、更为高效地完成复习活动。以“凸透镜成像”为例,初中物理教材中,有关“凸透镜成像”的知识点是极为繁杂的,很多知识点之间有着极为复杂的逻辑关系,故而很多学生都会在复习过程中遇到一系列的困难,为帮助学生更好地完成整个复习过程,笔者针对知识点设计了一个贯穿始终的主题,以将全部的知识点串联在一起,使学生得以环环相扣地完成复习过程,培养学生的归纳能力、知识应用能力,令学生的复习变得更为融会贯通。
二、主题化探究式教学应用实践
(一)营造探究情境,培养学生的学习兴趣
正所谓“兴趣是最好的老师”,初中生正处于青春期,驱动其对物理知识展开探索与复习的主要动力就是兴趣,在这种兴趣的影响下,学生往往能够对物理知识产生极为强烈的求知欲与好奇心,从而更加积极主动地完成学习任务。故而在本次主题化探究式教学中,笔者首先为学生营造了一个生活化、趣味化的情境,以激发学生的探究兴趣,为学生后续的复习做好铺垫。
【片段一】情境导入——“魔镜魔镜告诉我”魔术团招聘广告。
广告中,魔术团正在招聘魔术师,提出了如下条件:应聘者应当闯过三关,第一关,缩小自己,第二关,放大自己,第三关,将自己变成等大的,能够变出最多“像”的人,在本次招聘中胜出。整个过程中,应聘者可以用到凸透镜及其他自选材料。
教师将上述情境,通过多媒体技术展现给同学们,并引导学生展开思索。实践证明,这一情境与学生的生活密切相关,故而在看到教师给出的广告时,大多数学生都能够迅速地进入思考状态,并结合前期学过的知识,针对情境展开探究,提炼出这一情境描述的是怎样的物理知识,并探究情境中蕴藏的深层次知识,主动地完成复习活动,为后续的复习环节打下良好基础。
(二)构建真实体验,引导学生领悟思维方法
正所谓“授之以鱼不如授之以渔”,在初中物理复习环节中,学生已经通过前期的学习,掌握了大量的基础知识,那么为了使学生的学习达到质变,在这一环节中,教师必须多为学生普及物理学科的思维方法,使学生形成探究、归纳、应用物理知识的正确思路,从而达到优化学生复习过程的目的[2]。
【片段二】引导学生展开体验式学习,在“找像”的过程中感受“像”的多样性
教师为学生提供“凸透镜”这一材料,引导学生以动手方式参与整个活动,通过动手实践,感受物体经过凸透镜,形成大小不同的像的全过程。相较于传统教学活动,这一教学活动为学生提出的学习目标是极为明确的:探究凸透镜的成像规律,故而在活动开始后,学生基本都能够快速找到自己需要探究的目标、需要观察的现象,并通过动手实践,感受清晰的像、放大的像、缩小的像分别都是怎样产生的,为后续的复习打下良好的基础。
活动过程中,教师提问学生:“如何将魔术团要求的缩小的我、放大的我、等大的我的像呈现出来?”带着这一问题,学生会使用凸透镜,在小组范围内展开探究,思考应如何承接凸透镜所成的像。在学生完成探究后,教师可这样引导学生展开进一步的思考:“你们是如何找到物体完整又清晰的像的?请各小组派小组代表,走上台前为全体同学做出展示。”为增强学生对这部分内容的理解,在实践教学中,笔者首先引导学生在光屏上画出方格线,以更好地体现出物体经由凸透镜呈现在光屏上后,大小的变化情况。为使学生更好地读出物距与像距,笔者还引导学生使用尺子在光具座上标出刻度,将特殊点(如二倍像距)标志出来,最终形成了一个相对完善的光学实验仪器。
在上述教学活动中,由于教师已经为学生给出了一个极为明确的探究思路,结合过往的学习经验,学生能够极为轻松地选出合适的实验器材,并自然而然地联想到应如何承接像,这实际上体现了学生物理建模能力的成长,而这种能力恰好就是学生在考试及后续的物理学习中,需要持续应用的。在探究凸透镜的过程中,学生会对物理器材的特征及使用方式产生更为深刻的思索,在这一过程中,教师可多为学生给予学习主动权,引导学生自主经历发现问题、探究问题、解决问题的全过程,使学生真正感受到自己在课堂中具有“主体性”,对学习具有主动权,这有利于增强学生复习物理知识的主动性与积极性。本次复习环节中,还有一个物理知识点,是学生在常规的物理复习课堂中,容易遇到困难的,就是“像与物大小的比较问题”,而这恰好也是物理考试的一个重要考点,教师可引导学生结合器材中的方格线,思索应如何结合像与物的高度、宽度,比较二者的大小关系,为学生后续的复习埋下伏笔,锻炼学生的信息提炼能力与知识迁移能力。
(三)挖掘主题式探究内容,丰富学生的探究过程
【片段三】引导学生结合凸透镜成像,提出自己在这一复习环节中尚具有困惑的问题,并借此培养学生的科学探究能力。
在课堂实践中,当学生完成了上述探究任务后,笔者使用循循善诱的教学语言,向学生提出了这样的问题:“各小组的活动表现都很出色,你们在活动过程中找到了等大的像了吗?谁能向全体小组分享自己的学习经验?”经探究,学生发现并没有任何一个小组,是在本次实验中得到了“等大的像”的,这时就会有认知冲突在学生的脑海中产生,教师可进一步启迪学生思索:“为了找到等大的像,我们必须对凸透镜的成像规律有进一步的认知,在上述实验活动中,你们都改变了哪些物理量?为何改变了这些物理量?”在引发学生的思索后,教师可进一步提问学生:“这说明凸透镜成像与哪些要素有关?”学生经前期学习,能够很快地在这一环节中,想起过去学过的基础知识,并迅速将其整合为一条完善的知识链条:与物距、像距、焦距有关。之后教师可进一步启迪学生的思索:“同学们提出的结论都很有价值,但这些结论是否正确,还需要进一步的实验去验证,在接下来的探究活动中,请各小组结合本次探究式学习中涉及到的知识点,围绕这一探究主题设计探究方案,并利用实验验证自己的猜想,分析实验过程中需要用到哪些器材与方法。
这一活动的设计思路如下:在开展这一学习活动时,学生已经完成了前期的观察体验活动,并已经通过活动认识到了使用凸透镜寻找等大的像有着一定的难度,这有利于增强学生对前期知识点的理解,使学生的学习变得更为融会贯通,使物理课堂复习更贴近于物理知识的主线,增强学生的质疑能力与探究能力[3]。在这一环节中,教师应引导学生制定科学合理且完善的探究计划,而实践表明,很多学生都会在这一环节犯难,因为这一活动十分考验学生的知识应用能力与自主学习能力,那么教师可通过类比方式,引导学生展开思索,自然而然地完成整个知识过渡过程,引导学生更好地体会理性思维在脑海中生成的过程。
【片段四】借助物理实验,培养学生的实验操作能力
在这一环节中,教师可引导学生完成如下活动:以小组为单位,体验科学探究过程,从活动中找到清晰的图像,并将相关实验数据记录下来。在学生参与这一课堂活动的过程中,教师应当及时在教室中巡回指导,不时针对学生在活动中暴露出来的问题给予有针对性的点拨。
该活动的设计思路如下:完成上述实验后,学生已经对凸透镜能够形成的像产生了较为清晰的认知,但受到知识基础、学习能力等多种因素的影响,学生对凸透镜的成像规律的理解仍然较不透彻,尤其是对凸透镜在什么情境下能够呈现出什么样的像缺乏认知,而这也是本次活动的探究重点。教师应当指导学生完成一系列的探究活动,并在此过程中记录下诸如大小、虚实、正倒的数据,从而显著增强学生的实验操作能力。
【片段五】引导学生处理实验数据,培养学生思维能力
在这一环节中,教师可这样提问学生:“经过前期的实验,每一名学生都已经获得了相应的数据,谁能够向班级中其他同学共享这些实验数据?”教师可指导学生将这些数据以表格、图像的形式呈现出来,之后可为学生给予一些鼓励式、肯定式的评价:“同学们给出的数据都是十分准确的,而这些数据实际上就体现了凸透镜的成像规律。谁能够对这些数据给予分析,并将数据转化为折线图的形式,从而进一步感受凸透镜的成像规律?”在这一环节中,教师可为学生出示Excel这一实用工具,并引导学生完成这一操作,在笔者的课堂实践中,学生最终得出的图像如图1、图2所示:
设计思路:本次实验活动涉及到的数据是极为复杂的,同时各数据之间的内在联系也并不很明确,探究难度较大,故而在复习教学过程中,教师应及时为学生给予相应的点拨,引导学生更好地完成整个探究过程。在活动中,教师可使用Excel这一工具,对数据实施排序处理,再以此为基准,得到折线图与柱形图,提升数据的直观性与形象性,再指导学生仔细分析各种凸透镜成像的数值区域究竟是怎样的,找到其中特殊相交的点,再引导学生给出进一步的猜想,培养学生的质疑能力。教师可引导学生提出如下猜想:折线图呈现的特殊相交点,与焦距之间是怎样的关系?物体透过凸透镜,在光屏上最终形成了一个怎样的像?引导学生将“点”真正转换为“区域”,从而更好地针对知识点展开思索,培养学生的物理思维能力。
(四)延伸探究结论,拓宽探究广度
到了这一环节后,教师可借助物理实验,培养学生的创新思维能力。教师可这么提问:“凸透镜被挡住一半,还能拥有形成完整的像的能力吗?”学生针对这一问题给予的答案是截然不同的,因而教师可引导学生使用实验验证,采用“特殊光线作图法”,将物体在三个区域、两个分界点上的像画出来,分析其是否符合实验现象。
设计思路:凸透镜有着极为复杂的成像规律,使用表格来归纳,实际上并不能使学生产生极为深刻的记忆印象。在这一环节中,教师可引导学生以画图方式记忆凸透镜规律,为抽象规律给予具体化处理,提升学生的解题效率,确保学生能够在后续的考试中,交出一份满意的答卷。
三、结语
传统复习课中,学生的学习往往是“纸上谈兵”的,很多学生对物理知识的理解都是十分浅薄的,而这必然会影响学生的复习质量,为学生后续的学习造成不利的影响。在本次主题式探究中,教师结合学生的学习兴趣,为其设计了生动、多彩的探究式实验,引导学生在实验主题的指导下,环环相扣地完成整个探究过程,对复杂、抽象的规律给予简单化处理,引导学生在体验中学习、在互动中思考、在探索中交流与分享,真正体会到探究式实验为其带来的满足感与成就感,促进学生的成长与发展。
参考文献:
[1]杨朋兵.开展初中物理教学改革,构建高效课堂[J].学周刊,2021(24):87-88.
[2]尉蕊蕊.基于学科融合的初中物理主题式教学设计与研究[D].银川:宁夏大学,2022.
[3]林雪荣,李品仪.指向核心素养的主题探究式情境教学探索——以电功率专题复习教学为例[J].广西教育,2020(13):67-69.
作者简介:
贾敏(1984年12月—),女,汉族,贵州盘县人,大学本科学历,中学一级教师,从事初中物理教育教学。