基于“三疑三探”教学模式的初中物理实验教学策略研究
作者: 常义全摘 要:与传统教学模式相比,“三疑三探”教学模式便于学生成为学习的主人,发展发现问题、解决问题的能力。此模式正是物理新课程理念的诠释。基于此,教师尝试应用“三疑三探”教学模式实施初中物理教学。文章将结合教师的教学经验,先阐述“三疑三探”教学模式的内涵及其应用原则,再以《凸透镜成像的规律》为例,以“三疑三探”教学模式的实践环节为着眼点,具体论述应用此模式实施初中物理实验教学的策略,希望在改进传统教学模式的基础上,促使学生积极地参与实验教学,增强实验教学效果。
关键词:初中物理;实验教学;“三疑三探”教学模式
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2025)03-0098-04
作者简介:常义全(1975~),男,汉族,山东日照人,山东省日照市五莲县第二中学,研究方向:物理教学。
《义务教育物理课程标准(2022年版)》提出“注重科学探究,倡导教学方式多样化”这一新课程理念,指引教师在重视科学探究的基础上,引导学生积极体验探究活动,顺其自然地发展分析问题、解决问题的实践本领,培养核心素养。然而,部分初中物理教师仍在坚持使用传统的教学模式实施教学,剥夺学生实验探究机会,阻碍学生发展实践本领和核心素养。这意味着,要想落实新课程理念,教师必须改进教学模式。“三疑三探”教学模式是新一轮课程改革的成果之一,以学生为本,以发展学生分析问题、解决问题的能力为目标,契合新课程理念,适合教师实施物理实验教学。
一、 “三疑三探”教学模式的理论阐述
(一)“三疑三探”教学模式的界定
“三疑三探”教学模式源于河南西峡,在多年的教学实践过程中被广泛地应用。所谓“三疑三探”教学模式是指在课堂教学过程中,教师紧抓新知传授、学生学习新知这两大关键点,依据具体的教学需要,组织设疑自探、解疑合探、质疑再探、运用拓展活动,驱动学生不断地分析、解决问题,由此掌握学习内容,发展分析问题、解决问题的能力。设疑自探、解疑合探、质疑再探、运用拓展活动实际上是“三疑三探”教学模式的四大实践环节,也是教师应用“三疑三探”教学模式实施教学的着眼点。
(二)“三疑三探”教学模式的应用原则
1. 探究性原则
探究性是“三疑三探”教学模式的本质特征。这一特征决定着探究性原则是应用“三疑三探”教学模式最应遵循的原则。在应用“三疑三探”教学模式时,教师应当始终以学生的认知水平和学习潜能为依据,时时处处让学生“生疑”,促使学生产生强烈的探究欲望,并在其驱动下使用多样的方式方法“探疑”;探究形式主要有学生自主探究、学生合作探究、师生共同探究。整个教学过程贯穿着一条隐形的探究线索:设疑—思疑—解疑—再质疑—再探疑。在此过程中,疑问由学生提出,也由学生解决。
2. 全体性原则
全体性原则是应用“三疑三探”教学模式实施教学的基本思路,贯穿教学全过程。遵循全体性原则的目的是让全体学生都能获得参与课堂教学的机会。具体地,在应用“三疑三探”教学模式时,教师应当关注学困生,依据他们的学习实际情况,应用恰当的方式给予他们发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的机会。尤其,教师应当用赏识的眼睛关注学困生的表现,赞赏他们的良好表现,激励他们踊跃参与课堂教学。同理,教师要关注中等生和优等生,给予他们彰显自我的机会。在关注优等生时,教师应当增加教学难度,促使其“更上一层楼”。如此,全体学生可以获得不同程度的发展。
3. 循序渐进性原则
循序渐进性原则是应用“三疑三探”教学模式时应当遵循的原则。在遵循此原则的基础上,教师应当以课堂教学过程为抓手,始终以学生的认知规律、心理特征、现有能力发展水平为依据,以具体的教学内容为基础,由易到难地提出问题,或布置任务,为学生思维“设卡”,让学生“跳一跳地摘到桃子”。在学生遭遇思维困境时,教师应当提出较为简单的有联系的问题,降低思维难度,促使学生积极探究,突破思维困境,掌握学习内容,汲取思维经验,提高课堂学习效果。
二、 基于“三疑三探”教学模式的初中物理实验教学策略
以统编版物理教材八年级上册第五章第三节《凸透镜成像的规律》教学为例,以设疑自探、解疑合探、质疑再探、运用拓展为着眼点,实施物理实验教学的策略有:
(一)设疑自探
设疑自探是应用“三疑三探”教学模式实施物理实验教学的第一个环节。该环节包括以下三个环节:创设问题情境、设置自探问题、学生自主探究。
1. 创设问题情境
创设问题情境是指在教学内容和学生求知心理之间设障立疑,促使学生进入愤悱状态,自主质疑问难的教学情境。有效的问题情境可以在点燃学生思维火花的同时,促使学生走进课堂,推动课堂教学发展。一般情况下,教师要借助生活实例、社会热点、音像资料等创设问题情境。
例如,在《凸透镜成像的规律》课堂教学过程中,教师可以在多媒体上出示放大镜、照相机、投影仪等物品,引导学生描述它们所成的像。事实上,大部分学生在生活中接触了这些物品,对其所成的像建构了感性认知。所以,他们很容易对凸透镜成像规律做出如下描述:“放大镜成正立的、放大的像,照相机成缩小的实像,投影仪成放大的实像。”基于此,教师可以引导学生用放大镜观察书本上的文字,并提示在观察时,需要慢慢地拉开放大镜和书本之间的距离。与此同时,教师可以鼓励学生思考问题:“在放大镜慢慢远离书本的过程中,可以观察到几种不同性质的像?”学生会边操作边观察边思考,“直观”地发现问题答案。
在体验问题情境的过程中,学生不断思考,切实地活跃了思维,进入了良好的思维状态中,便于发现问题、提出问题、分析问题、解决问题,推动课堂教学发展。
2. 设置自探问题
自探问题可以是教师提出来的,也可以是学生自主提出的。在自探问题的作用下,学生可以增强课堂探究兴趣,同时明确课堂学习方向。因此,在创设问题情境的同时,教师要利用适宜的方式设置自探问题。
例如,在学生“直观”感知放大镜的成像特点后,教师可以给予学生引导:“在体验上述活动的过程中,你有哪些疑惑?想要提出什么问题?”在教师的激励下,学生可以审视自身的探究情况,发现并提出问题,诸如“凸透镜可以成什么性质的像?”“凸透镜为什么会成不同性质的像?和什么因素有关?”原本沉默的学生深受激励,思维活跃,提出其他问题。同时,大部分学生兴致高昂地进行探究。在学生的踊跃参与下,课堂氛围变得愈加轻松。
3. 学生自主探究
学生自主探究是指学生提出问题后,在教师的引导下使用适宜的方式分析、解决问题。教师引导学生自主探究的方式有很多,诸如布置任务、提出问题、赏识评价等。在学生提出问题后,教师要依据具体情况,选用适宜的方式引导学生自主探究。
例如,在学生自主提问后,教师可以提出问题:“面对我们提出的种种问题,大家可以提出哪些猜想?可以利用什么样的实验来验证猜想?”在教师的引导下,一些学生会迁移已有的物理认知,提出猜想——凸透镜成出的不同性质的像和凸透镜与物体之间的距离有关。同时,他们就此设计实验方案。基于此,他们会主动阅读物理教材,判断自己设计的实验方案是否正确,自主改进,并因此发现其他问题。
(二)解疑合探
解疑合探是指利用多样的探究形式解决自探过程中的种种疑问。这里的疑问既可以设疑自探中的疑问,也可以是学生发现的新疑问。合作探究的形式有两种:一种是小组合作探究,另一种是师生共同探究。一般情况下,学生合作探究在师生共同探究之前,如此可以实现先学后教,以学定教。教师要采用适宜的方式组织合作探究活动。
1. 操作实验,小组合作探究
操作实验是物理实验教学过程中不可缺少的一部分。尤其,在操作实验的过程中,学生会通过观察、分析实验现象,得出一定的结论,积极与小组成员讨论,携手解决疑问,建构深刻的物理认知。
例如,在设疑自探环节,一些学生提出疑问:“在实验过程中怎样才能找到最清晰的像?”“怎样验证得到的像是实像还是虚像?”“怎样才能精准地对比所得的像的大小?”“怎样才能使得出的结论具有普遍性?”针对这些疑问,教师可以鼓励学生在小组中交流。在交流时,各组成员彰显自身的优势,提出不同的想法,由此碰撞出思维火花,逐步达成共识。基于此,教师可以鼓励学生合作操作,验证共识。例如,有小组在操作实验的过程中不断地调整光屏的位置,反复观看、对比所成的像,确定最为清晰的像,并记录物体和光屏之间的距离。有小组成员细心观察,当光屏上呈现像时,确定其为实像;当光屏上无法呈现像时,确定其为虚像。
学生进行合作探究,既解决了学习疑问,建构了物理认知,还积累了实践经验,锻炼了实验操作能力、合作探究能力,有利于提升学习效果。
2. 展示成果,师生共同探究
学生展示探究成果是教师了解学情的途径。在了解学情后,教师要给予有针对性的指导,促使学生继续探究、展示探究成果。在不断展示成果、教师指导、学生探究的过程中,学生可以解决疑问,建构深刻的认知。
例如,在学生合作探究后,教师可以随机选择一组,鼓励其派出代表展示实验成果(成倒立、缩小像时,对应的物距和像距;成倒立、放大像时,对应的物距和像距)。教师可以评价实验结果是否正确,借此引导学生代表改正实验数据。面对正确的实验数据,教师可以引导全体猜想:“凸透镜是否可以成另外一种像?物距和像距之间是否有关系?”在教师的引导下,学生会继续与小组成员一起探究。在探究时,各组成员迁移课堂认知,自主设想、合作交流实验方案,确定有可行性的方案,继而动手操作,认真观察、分析实验现象,得出结论:在像距和物距相等的情况下,可以得到倒立、等大的像。基于此,教师可以引导学生探究:“在如此情况下,物距、像距和焦距之间有什么关系?”“倒立、缩小的像和倒立、放大的像与二倍焦距之间有怎样的关系?”学生会在观察、对比数据后,得出结论,并主动展示。教师可以总结结论,并继续发问。
在整个师生合作探究的过程中,教师根据学生的探究成果进行提问,促使学生深入探究,掌握学习内容,同时活跃思维,提高思维水平和科学探究能力。
(三)质疑再探
质疑再探是指在完成基本的课堂学习任务的基础上,鼓励学生大胆质疑,提出其他疑问,就此继续探究。在质疑探究环节,学生既可以对所学知识进行回顾,暴露学习问题,查漏补缺,进一步地强化已有认知;还可以增强思维的发散性,敢于求新立异,提升创新精神和实践能力。在质疑再探环节,教师要尊重学生,给予学生广阔的质疑空间。
例如,在整个课堂教学过程中,大部分学生不断地质疑、解疑,逐步地了解了成像性质以及物距、像距之间的关系。基于此,教师可以露出期待的表情,用期待的语气引导学生:“大家能结合本节课内容和实际情况,提出一些新问题吗?”在教师的激励下,大部分学生可以开放思维,建构物理知识和现实生活之间的关联,提出多样的问题,诸如“投影仪可以成放大的像,能投射在大屏幕上。这说明成的是实像。为什么和我们看到的是不一样的?”“为什么老人戴的老花镜是凸透镜?”等。在学生提出问题后,教师可以鼓励他们在小组中合作讨论。在讨论时,一些学生会暴露出自己的认知不足;其他组员会在尊重他人认知成果的基础上,帮助他们弥补认知漏洞;同时,部分学生深受激励,自发地提出其他问题。
实践表明,学生在质疑再探环节不断地提出疑问、合作讨论,逐步地厘清了学习内容,锻炼了物理应用能力、质疑能力和问题解决能力,可以提升课堂学习效果。
(四)运用拓展
运用拓展是指教师或学生依据学情,针对课堂教学内容设计基础性和拓展性的问题,驱动学生解决问题,并依据学生问题解决情况进行指导,促使学生顺利地解决问题。解决问题的过程,正是学生回顾所学、运用所学的过程。在此过程中,学生可以再次发现认知漏洞,主动弥补,进一步提升认知水平,同时提高问题解决能力。
例如,在《凸透镜成像的规律》课堂教学结束之际,教师可以设计难度不同的问题:
1. 夏天的早晨,树叶上会有一些露珠。透过露珠可以清楚地看到叶脉。这是因为露珠相当于一个 ,放大了叶脉。在此情形下,叶脉位于露珠的 (填位置)。
2. 在做凸透镜成像实验时,小明同学将点燃的蜡烛放在了凸透镜之前,光屏上出现了一个清晰的倒立的、放大的实像。在保持凸透镜位置不变的情况下,对调光屏和蜡烛的位置,光屏上会出现一个 像。
在学生解决问题后,教师可以组织讲评活动,详细讲述学生存疑的问题,帮助他们强化认知。
三、 结论
总之,有效地应用“三疑三探”教学模式实施初中物理实验教学,可以在改建传统的实验教学模式的基础上,促使学生掌握物理实验学习主动权,不断设疑、解疑,掌握学习内容,发展多样能力,提高物理实验学习效果。鉴于此,初中物理教师应当善用“三疑三探”教学模式实施物理实验教学。在应用此模式时,教师应当遵循全体性、探究性和循序渐进性原则,联系教学内容,应用适宜的策略引导学生经历设疑自探、解疑合探、质疑再探、运用拓展这四个环节,并因此获得良好的发展。
参考文献:
[1]张峰.新课改下初中物理实验教学的改进与创新[J].数理天地(初中版),2023(22):69-71.
[2]赵敏.初中物理教学中实验探究活动的开展策略——以八年级下册“浮力”为例[J].理科爱好者,2023(5):44-46.
[3]张务申.初中物理实验教学的理论问题与方法探讨——评《中学物理实验教学研究》[J].科技管理研究,2023,43(17):259.
[4]王鹏.初中物理实验教学对学生创新能力培养的策略探究[J].数理天地(初中版),2023(14):70-72.
[5]谭雪梅.基于科学探究能力培养的初中物理实验教学模式研究[D].广州:广州大学,2023.