從“大氣的壓強”的教學設計談探究性教學的幾個問題
《義務教育(物理)課程標準》指出:“科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。將科學探究列入內容標準,旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。讓學生體驗科學探究的樂趣,學習科學的探究方法,領悟科學的思想和精神!笨梢,探究性教學應把培養學生的創新精神、探究能力和實踐能力,作為教學目標的取向之一;把培養學生的科學態度和價值觀、實踐操作、解決生活中與物理學相關的實際問題的能力作為教學的重點。探究性教學的教學設計應主要圍繞學生的學習策略和學習環境這兩方面來展開、本文僅就現行的初中教科書《物理》(第一冊)第十一章中的“大氣的壓強”一節的教學設計,淺析探究性教學設計中學習策略和學習環境的有關問題。
1.設置發現問題的學習環境
觀察1 將一干燥的玻璃瓶放在酒精燈上均勻加熱一段時間,用一插有長細玻璃管的橡膠塞把玻璃瓶的瓶口塞緊,并倒插入盛水的玻璃槽中,這時玻璃管中的“水往高處走”,如圖1所示。
觀察2 在一玻璃杯中裝滿水,用一蓋玻片將其蓋住,手壓住蓋玻片,將玻璃杯口向下倒置,放開手后蓋玻片并不掉下,如圖2所示。觀察3 把一個內徑比手指肚稍小一點的玻璃管或飲料吸管插入水中,直到全部被水淹沒。用手指堵住管子的一端并將其從水中取出,水依然保留在管中,只有當手指松開被堵塞的管口,水才會流出來,如圖3所示。現象的觀察主要是為學生正確理解“大氣具有壓強”提供感性認識,引起學生注意,也就是為他們發現問題和提出問題提供一種學習環境。同時,這一環境也激發了學生的好奇心,激發了他們學習物理的良好欲望。2.引導學生思考。促使學生現有概念向科學發展物理概念的學習是物理學習的基礎,只有讓學生的感性認識上升到理性認識,才能真正掌握物理概念?茖W概念的形成需要有一個構建已有事實的邏輯數學結構的過程,因此,教師還應引導學生做出玻璃管中水、蓋玻璃片的受力示意圖,進一步明確大氣壓的存在,這是把原始問題抽象成物理(或數學邏輯結構)模型,也是解決物理問題的關鍵。3.從現象的分析與印證,促進學生現有概念向科學概念的轉化,培養思維能力和良好的思維習慣現象的觀察與分析為學生建立了“大氣壓”的概念,但是,概念的正確與否卻需要有實驗的驗證。有步驟地進行實驗,不但增強了學生的體驗機會,更重要的是為學生概念的形成提供幫助。這時教師可以在組織學生在認真分析前面三個演示實驗的基礎上,列舉出與大氣壓強有關的自然現象或物理現象,并演示給學生看,或者說,讓學生親自參與到實驗中來。教師也可利用物理學史中關于人類對大氣壓強的認識,幫助學生構建具有抽象意義上的“大氣的壓強”。如馬德堡半球實驗:德國物理學家奧托?格里克利用自己發明的抽氣機把兩個直徑只有26.4厘米的鐵球抽成真空。然后用8匹馬來對拉,卻怎么也拉不開兩個鐵球,可見大氣壓強有多大。