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三五-六课堂教学策略

三五—六”课堂教学策略

临沂市教研室

高中物理新授课教学策略

新授课是以新知生成和方法探究立意的一种课型,要注重互动性,体现过程性,着眼探究性。高中物理新授课主要有概念新授课与规律新授课。概念新授课教学倡导“比较建构式”教学策略,即通过比较不同现象(或物质)的共同属性、同一属性的本质差异建立概念(必要性和定义方法),通过互动辨析准确地表述概念(文字表述和数学表述)、正确地理解概念(决定因素和物理意义),通过解决(或解释)实际问题(或现象)灵活地把握概念(局限性和条件性);规律新授课教学倡导“发现建构式”教学策略,即通过对物理过程(或现象)在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及本质联系的观察、分析、研究,发现问题(客观性),探究规律(方法性),通过互动交流准确地表达规律(文字表达和数学表达)、正确地理解规律(研究对象和因果关系),通过解决(或解释)实际问题(或现象),灵活地掌握规律(局限性和条件性)。

基本思维程序:创设情景,导入课题→投放目标,引领方法→互动求知,合作探究→应用拓展,内化完善→适时检测,达标演练→归纳总结,整合提升。

一、创设情景,导入课题

课题导入是一节课的开头戏,导入的首要任务是使学生对与教学无关的活动得到抑制,迅速投入到新的学习中来,并使之得到保持。创设情景的目的是使学生有亲临其境的感觉,以激发学习热情,形成跃跃欲试的心态。良好的开端是成功的一半。

物理概念是物理状态或物理事实的一般的、本质特征的反映,它是物理学最基础的知识内容,是物理知识结构体系的基本构成单元。所以在进行物理概念的教学时,必须创设问题情境,引导学生关注物理状态或物理事实某一方面的特征,明确为什么要引入这个概念?这个概念是用来解决什么问题的?只有让学生明确了概念研究的必要性,才能充分调动学生的学习积极性。

物理规律是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映,它是物理学最重要的知识内容,是物理知识结构体系的枢纽。所以在进行物理规律的教学时,必须创设问题情境,引导学生关注物理现象、过程在一定条件下发生、发展的某一趋向,让学生置身于问题情景中,自主发现问题存在的客观性和规律探究的价值性。只有让学生明确了问题在的客观性,才能激起学生探究规律的主动性。

1. 教师活动

根据课题和学生的特点,通过联系生产与生活实际、小故事、演示实验或对已有知识的拓展深化等手段,创设贴近学生的问题情境,导入研究课题,激起学生的求知欲。

2. 学生活动

根据教师设置的情景,积极思考,发现问题(此处不要求解决问题,也不一定非要把问题说出来),领会新课研究的意图和研究的价值,愉快接受研究课题,以跃跃欲试的心态投入新课学习。

说明:(1)要突出新课研究的必要性和价值性(对学生个体发展的价值和对社会发展的价值),激起学生迫切学习的积极性。(2)导语要简练,意图要明确,要有新意,有气势,有激情,使学生产生跃跃欲试的心态,不要长时间没有进入主题,使学生在等待中丧失兴趣。(3)情景和问题不能远离学生的生活实际和认知水平。(5)策略要灵活,对有些课题也可以直奔主题。

二、投放目标,引领方法

教学过程实质上是以教学目标为指导,分步达成教学要求的基本方式和多元互动过程。课堂教学目标是教学程序设计的关键,是教与学活动的起点与落点:它指导教师向着这些目标组织教学内容,选择教学方法,编排教学程序,创设教学情景,调动学生的学习兴趣;它使学生知道自己在特定时间内应该完成的任务什么,主攻方向是什么,按要达到的水平来确定探究方法、所需器材和活动流程等,克服学习上的被动和盲目状态。所以适时投放目标,巧妙引领学生通过认定目标确定学习策略,对提高学习效率十分重要。

1. 教师活动

仔细分析教材和学情,根据教材特点、《课程标准》的要求和学生水平实际进行目标定位,并引领学生认定目标和进行必要的鼓励,使学生明确哪些是本节课必须掌握到位的,哪些是需要在今后的学习中逐步掌握到位的,各类目标的要求层次是怎样的,指导学生科学地安排课堂学习时间和学习方法技巧。

2. 学生活动

通过自学和老师的引领认定学习目标,明确学什么,学到什么程度,主攻方向是什么,哪些目标自己通过自学已经达到,哪些目标必须通过进一步学习才能达到。根据目标要求和自身条件确定自己的学习策略,筹划学习过程中精力与时间的搭配和应关注的焦点环节,树立圆满完成学习任务的信心。

说明:(1)目标的表述要准确,要具有可操作性、可选择性和可评价性。(2)有些目标不是一次课就能到位的,要就整个学段进行规划,不可轻易搞一步到位。

(3)要将发展性目标和基础性目标摆在同等重要的位置上;要注意将知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观三维一体考虑,不可将它们割裂开来。(4)教学目标的投放可以与学案同步进行,也可以在课题导入后与学生互动投放,还

可以融在教学过程中分步投放,但教师在整个教学过程中要始终有目标意识。(5)目标的认定应该是一个师生互动过程,是一个学生自我审视,明确方向,树立学习信心的过程。

三、互动求知,合作探究

获取新知识的过程应该是师生共同经历的互动探究过程,在新课程理念下,让学生“经历过程”是教学目标的重要组成部分,是否注重让学生经历过程是区别现代教学法与传统教学法的重要标志。对高中物理教学来说,主要包括经历概念的建立过程,经历规律的发现过程,经历方法的探究过程。多元互动是学生经历过程的根本保证和最基本的活动形式,包括生生互动,师生互动。这是教学的中心环节,它决定着学生的学习方式和学习效果。

互动的目的是使不同思维方法通过碰撞而相容,促进反思与互评,寻求最佳方案,对结论达成共识,为探究成功提供保证。探究过程的核心是发现问题、提出问题、组织学生解决问题(对问题的结论作出猜想和对猜想进行验证),这是对学生进行创新思维和创新能力培养的重要环节。

1. 教师活动

(1)创设探究情景,引发探究问题。学习的过程是学生发现问题、提出问题、解决问题、寻求答案、累积知识和探究方法的过程。因此,问题是探究学习的起点,如何创设探究情景是探究学习的重要条件。创设问题情景要有“一石激起千重浪”之效,具体可从如下几方面考虑:

①从认知上的不平衡性,通过学生的认知冲突创设情景。②联系生活中的实际问题,通过现实的需要性创设情景。③演示实验或课件展示,通过奇特现象创设情景。

(2)依据学情发展,调控探究方向。教师是学习活动的组织者、合作者与调控者,要及时把握学情,适时调控学习进程和发展方向,指导学生排除策略或操作方面的失误性故障,提高探究效率。具体应从如下几方面做起:

①介绍可提供的研究条件,鼓励创造条件进行探究。②巧妙处理课堂突发事件,点拨争论不休的地方,点拨要有“一语道破天机”之效,把学生的自主探究调控在课标要求的范围之内,使学情朝着学习目标的达成方向发展。③提供方法支援,帮助学生克服困惑,确保把有限的精力用于探究关键的问题。

(3)创设互动平台,整合探究成果。给学生提供展示自己学习成果的机会,激起争辩,捕捉并处理好关键信息(正确信息和差异信息),引导学生客观评析自己的研究结果,理性地接纳他人的研究成果,形成正确、完善的一般性结论。

2. 学生活动

(1)提出探究问题,研讨探究方案。①根据老师创设的情景,进行积极的思考和分析,发现并准确提出问题。②对问题的特征进行思考和讨论,对问题的结论作出猜想与假设。③对问题的解决策略展开研讨,并提出解决问题或探究结论的方案。

(2)互动合作探究,形成初步结论。对规律新授课重在操作活动的探究:①根据形成的方案展开研究,进行必要的分工,明确各自的任务。②主动合作探究,获取有效信息。③必要时对方法进行调整,得出初步结论,并组织好语言。对概念新授课重在建立概念的思维活的动探究:要注重独立思考,形成初步观点。

(3)充分交流成果,自主完善结论。在教师的调控下,用最简洁的语言表达自己的思想,同时以接纳的心态内化别人的不同见解,完善自己的成果。

注意:(1)情景意向要明确,文字表述要少而精,要有充分的探究空间;情景内容要客观,必须贴近学生实际,使学生能够亲眼看到或感悟到;情景问题要现实,必须迎合学生水平,使学生通过思考或讨论能够发现并提出。(2)问题的呈现、结论的猜想与假设表述要准确。(3)验证猜想的方案思想要明确,所需器材尽量少且取材方便,操作步骤尽量简单易行,实际探究过程严谨规范,需要获取的实验数据或现象具体明确。(4)在学情调控时,学生能够选择的事,教师绝不越俎代庖;学生选择不当的事,教师应通过设疑进行调整;学生不会选择的事,教师应启发点拨。(5)要关注研究方法的提炼,不要只关注问题的结论。

四、应用拓展,内化完善

应用拓展是深化、完善对概念和规律的理解,探究、内化思路和方法最有效的途径,所以在新授课教学中,必须重视通过应用所学知识解决实际问题的教学来培养学生的能力。

概念新授课中的应用拓展,重在培养学生应用概念说明、解释有关的物理现象,解决有关的简单物理问题的能力。要抓住概念的内涵与外延、概念的构成要素、概念的本质特征、与相近概念的区别和联系,引导学生运用所学的物理概念来分析、解决有关的物理问题,在运用中加深对概念的理解,形成自然记忆,促进学生思维的积极性,充分暴露概念理解中的误区,及时组织学生解决存在的问题,纠正误区,完善认识。

规律新授课中的应用拓展,重在让学生明确规律解决了什么问题,规律是在什么条件下得出的,应用规律解决实际问题的一般思路和方法是怎样的。要抓住对规律内容、规律形式的正确理解和规律条件的准确把握,引导学生学会根据具体的问题情景选用解题规律,充分利用训练反馈信息引导学生完善对规律的理解。

1. 教师活动

(1)投放典型例题,交代投放例题的意向和作答要求。

(2)创设互动平台,评析学生的思维过程,纠正认识误区,引领学生提炼出思路和方法。

(3)投放针对训练题,并适时进行反馈评析。

2. 学生活动

(1)仔细审视例题,弄清物理情景,独立或合作研究解题过程。

(2)展示解题思路,接受同学和老师的点评,并进行必要的解说或辩解。

(3)独立完成针对训练,在应用中再度感悟自己的认知观点,内化思路和方法,必要时与同学或老师互动。

说明:(1)题目要从正确理解知识内涵和准确掌握适用条件的角度设置。(2)教师一般不要读题,评析时重在追究学生得出结论的依据,通过设疑,启发学生走出认知误区。(3)要在思路与方法的提炼上下功夫,不要只是追求解出题目的正确结论。(4)针对训练的题目要与例题相近、相异,且难度不高于例题,避免恶性循环。(5)针对训练的反馈评析要通过引导学生互动争辩解决。

五、适时检测,达标演练

适时检测学习效果,当堂反馈发现的问题,及时补救解决问题,确保教学不留欠账,对学生能力的可持续提高至关重要,所以新知探究结束后,必须针对学习目标提供必要的问题或习题让学生解决,以深化、内化对新课知识主干的理解,通过应用使知识与方法得到整合,使学生能力得到提升。

新授课达标演练的题目设置至少应考虑三个方面:单个新知识点的理解与应用,新课题下的不同新知识点的比较与结合应用,新知识点与已有知识点的比较与结合应用。达标演练是以学生独立探究为主的教学环节,成功的关键是把握好训练内容与训练时间的匹配,训练难度与学情实际的匹配性,当堂反馈的及时性与所暴露问题的落实性。

1. 教师活动

(1)投放达标演练题,并提出解题的时间要求和规范要求。

(2)当堂反馈,进行必要的补救与完善。

2. 学生活动

(1)独立思考,积极主动地完成达标练习题,在思考与应用过程中,感悟自己对知识与方法理解的正误,并对确认错误的部分及时进行修正,正确的部分自觉进行内化巩固。

(2)充分展示自己的解题思路,主动评析他人的观点,自觉接受老师的补救教学,确保对知识和方法理解的准确性、全面性。

说明:(1)题目内容上要与学习目标较好地对应,体现落实性。(2)题目数量上要与训练时间相匹配,保证过程性。(3)题目难度上要有合适的跨度和梯度(不要超过例题和变式训练题的难度),做到针对性。(4)题目功能上要有丰富的思维含量,突出方法性。(5)解题氛围上要限定做题时间和解题规范,提高实效性。(6)补救教学一定要当堂落实到位,要处理好不留教学欠帐与循序渐进的关系,不轻易用一步到位的教学策略,不要急于用高考题来要求高一、高二的学生。

六、归纳总结,整合提升

学习的过程是一个知识不断丰富、方法不断积累和升华的过程。新知是在已有的知能基础上建构起来的,一个人只有把自己所具有的知识和方法有机地整合在一起,才能形成解决问题的能力,只有把新知识和新方法与已有的知识和方法有机地整合在一起才能提高能力。所以归纳整合是十分重要的教学环节。

归纳的目的是为了使知识和方法条理化、结构化。概念新授课重在帮助学生掌握概念建立的思维过程和由相邻概念、相似概念、相反概念、并列概念、从属概念等组成的系列概念,规律新授课重在帮助学生掌握规律探究的思维过程,即问题情景、探究条件、探究方法、探究过程、表达形式、应用方法等。整合的目的是为了提高,重在把新课题下的知识与方法体系跟已有的知识与方法体系进行有机链接,实现知识的丰富和方法的提升。

1. 教师活动

(1)对学生自主回顾全课的知识和研究方法提出要求和思路点拨。

(2)对知识链接提出意见(自主构建或合作构建)和要求(要点和形式),指导学生科学地与已有的知识和方法体系进行链接,指出新课研究的成果和有待进一步探究的问题。

2. 学生活动

(1)依据新知的研究过程主动回顾全课,根据新课内容的逻辑关系理出知识线、方法线,形成知识体系与方法体系,并与已有的知识和方法进行有机链接。

(2)感悟新课学习收获,提出存在的困惑问题,通过生生互动、师生互动进行补救学习。

说明:(1)不要只关注知识的结论,要关注新知的形成过程和方法的探究过程。

(2)要突出本课内容,不要说(或写)课上没涉及到的,避免搞成了拓展讲课。

(3)要注重与已有知识和方法的整合,实现能力提升。(4)要高度概括,结而不散,为下节课埋下伏笔,避免复述、罗列式小结。

总之,新授课教学要突出教学方法多元化,教材使用整合化,知识形成过程化,过程经历探究化;杜绝复述教材式的教学,摒弃面面俱到一讲到底的传统模式;充分认识演示实验和学生动手实验在形成和理解知识过程中的重要作用;处理好不留教学欠帐与循序渐进的关系,慎用一步到位的教学策略。

高中物理实验课教学策略

实验课是以培养设计能力、操作技能、合作能力和科学探究素养立意的课型,要注重操作性,体现合作性,着眼探究性。实验课倡导“四主一导式”教学策略,即“自主探究实验原理,使学生较为深入地学习物理实验的有关理论和方法;自主设计实验方案,进一步提高学生的实验素养,激发学生实验探究的兴趣;自主选择实验器材,增强学生的创新意识和创新能力;自主进行实验操作,培养学生实事求是、严谨认真的科学态度,提高操作技能与合作水平;教师适时引导点拨,使学生养成交流与合作的良好习惯,发展实践能力与价值观”。发现问题、提出问题、对问题的结论作出猜想、设计方案验证猜想是对学生进行创新思维和创新能力培养的最基本的教学方式。

基本思维程序:创设情景,揭示问题→提出猜想,尝试推理→设计方案,合作探究→分析论证,得出结论→反思评估,改进方案→形成报告,交流成果。

一、创设情景,揭示问题

发现问题是提出问题的前提,只有发现了问题,才可能提出问题;提出问题是科学探究的前提,只有提出了问题,才有探究的方向。教师要创设一定的问题情景,揭示新的问题与学生原有的认知之间的矛盾,使学生产生质疑,发现问题,进而从物理学的角度提出问题。教师创设问题情景的根本目的是动摇学生原有的认知,使学生发现并提出新的(与实验目的有关的)探究问题,实验的目的是探究学生自己发现并提出的问题。这一环节的教学重在培养和发展学生提出问题的能力,关键是“发现现象和对现象的质疑”。

1. 教师活动

根据学生的生活经验、认知水平和实验目的创设问题情景,为学生提供“发现现象、形成质疑、提出问题”的空间。主要从两个方面考虑:

(1)从学生的生活实际出发,使学生产生认知冲突,发现问题,激发探究规律的欲望;

(2)从学生的理论实际出发,使学生产生体验过程的认知意向,提升问题,激发验证规律的欲望。

2. 学生活动

(1)把现象与认知相联系,提出探究问题。从物理学的角度分析实际情景中的物理现象在一定条件下发生、发展和变化的趋势(现象),发现与认知经验的冲突(质疑),形成探究问题,并明确地表述问题。

(2)把规律与现象相联系,确定探究情景。将物理规律反映的物理过程、成立的条件与老师创设的情景过程的发生条件、发展变化的趋势相联系,认定探究情景,确定探究过程。

注意:(1)教学的核心“一是养成仔细观察的习惯,善于捕捉新现象;二是不断地把新现象和自己的认知相联系,增强质疑意识”。(2)创设的实际情景不要远离学生的原有知识和生活经验,以使学生产生认知冲突,形成探究问题。(3)用于验证物理规律的问题情景既要与规律密切相关,又要使条件尽可能简单,以突出物理实质。(4)要引领学生充分认定学习目标,避免实验探究活动的盲目性。

二、提出猜想,尝试推理

“没有大胆的猜测,就不会有伟大的发现”(牛顿)。探究必须在正确理论指导下才能顺利地达到预期的目的,探究者必须对问题的可能性结论心中有数才能确定探究的方向。所以教学中要增强学生应用原有知识和经验来审视所面对的事实的意识,学会仔细观察、分析新的事实,并在其中寻找跟原有知识和经验中相似的特征,尝试用自己的知识和经验对它作出解释,对问题的可能结论提出猜想和假设,确保猜想与假设有凭有据、科学合理。

1. 教师活动

(1)进行思维方法指导,鼓励学生大胆猜想。引导学生抓住事实,帮助学生架起“事实”与“问题”之间的桥梁,指导学生具体猜想,鼓励学生大胆猜想。

(2)创设互动交流平台,指导学生解释猜想。组织学生充分展示、交流自己的猜想,指导学生对现象背后的原因进行合乎逻辑和事实的假设,通过互动评析和完善,初步达成共识,因为共识达成度越高的猜想就越接近规律的真实情况。

2. 学生活动

(1)依据客观事实,提出猜想。对所研究的问题,根据已知事实材料和科学知识作出猜测性陈述,即对物理问题的可能结论或物理规律的可能形式提出猜想,通过互动达成共识。

(2)应用原有认知,解释猜想。运用自己原有的知识、经验,经过一定的思维分析、推理,对问题中事物的因果关系、规律性作出假定性解释。

注意:(1)猜想的关键是寻找跟原有经验和知识中相似的特征,假设的实质是尝试用自己的知识和经验对猜想作出解释。(2)猜想一定要在充分互动的基础上达成共识,教师切不可强加给学生,以培养学生的创新意识、创新能力和学科

素养。(3)猜想要做到客观性、开放性,假设要注意科学性、逻辑性,要关注猜想结论提出的推理依据,注重对学生思维方法的培养。

三、设计方案,合作探究

猜想是通过推理提出来的,是否符合实际必须通过实验来验证,这是对学生进行设计能力培养的重要环节。设计实验方案是为了有计划地进行探究,其实质就是从操作的角度把对假设的验证具体化、程序化,标准是能提出进行探究活动的大致思路,能对自己或小组提出的探究问题作出书面计划。实验计划在学生的实践活动中起着纲领性指导作用,制定一份较为科学完整的实验计划不仅可以帮助学生完成好实践活动,同时在制定实验计划的过程中培养了学生的分析、比较、思维加工、设计、表达等综合能力。教学的关键是落实自主探究、合作探究、全员探究,让学生在实验过程中,通过相互交流切磋、沟通、共同研讨等方式,实现在交流中学会团结协作,在互帮互学中共同提高。

1. 教师活动

(1)按照“根据假设来确定实验的目的,根据实验目的来思考实验的原理,按照实验的原理来选择实验的方法,根据实验的方法选择实验器材和设计实验的程序、步骤”的思维线索指导学生设计实验方案,并对方案进行论证。

(2)介绍关键性仪器的使用方法和实验过程中的安全注意事项,指导学生根据实验原理确定收集哪些实验数据,怎样收集这些实验数据。

(3)关注实验进程,指导学生合作完成实验,对产生困惑的环节适时点拨,引导学生找出存在的问题,分析产生的原因,及时调整改进,调控探究方向,指导学生排除策略或操作方面的失误性故障。

2. 学生活动

(1)确定实验原理、实验方法、实验器材和操作方案。即根据猜想与假设确定实验原理,根据实验原理和已有条件尝试选择实验方法及所需要的装置与器材,设计实验程序和步骤。根据说明书了解相关器材的使用方法和注意事项。

(2)分析思考实验的变量及其控制方法,确定数据收集的内容。一方面要明确变量内容、变量属性和变量控制方法,即根据猜想的结论和实验原理确定需要获取哪些数据和现象,这些数据中哪些是常量、哪些是变量,如何控制变量获得这些数据和现象,小组内交流、研讨设计出记录表格。另一方面要做到在预定的时间观察预定的目标,收集预先所关注的数据,即要有明确的观察目标,知道在哪一个研究对象上收集信息;明确收集信息的内容,知道所收集的信息是反映哪一现象的特征的数据;明确收集信息的时间,知道在哪一个时刻或哪一段时间内记录有关信息。

(3)依据实验方案,分工合作完成探究过程。组长根据小组成员的特长作好分工,各小组成员按照设计的方案和分工,互相配合操作,及时观察有关实验现象

及变化,如实记录现象特征和原始数据,共同完成实验,对困惑问题及时向老师请教。

注意:(1)实验探究方案必须在小组内达成共识,只有方案达成共识,才能实现探究过程的有效合作,切忌教师包办设计方案。(2)要求所需器材尽量少且取材方便,方法步骤尽量简单易行,需要获取的实验数据或现象具体明确,操作过程严谨规范。(3)要确保学生全员参与,充分活动,不要搞成了少数学生操作,多数学生旁观。(4)实验信息的收集是关键,要有读数人,读书审核人,记录人,记录审核人。(5)教师要加强过程调控,确保所记录的数据的真实性,有效性,提高实验的效率与效度。

四、分析论证,得出结论

得出结论是实验的最终目的,实验的结论就是“假设究竟是得到验证还是被推翻”,实验的结论要用简洁、准确的语言表达出来,要突出适用条件和物理规律。实验结论是通过数据(或现象)分析得出的,对实验数据进行分析处理需要明确数据处理的基本方向、物理原理、数学思路、处理方法、处理手段等。一般程序是:确定处理方向→选择有效数据→确定已选数据中的常量和变量→梳理数据分析的原理和思路→比较、分析,寻找数据之间的规律→得出实验结论,并解释之。这是对学生进行科学态度和方法培养的重要环节。

1. 教师活动

(1)指导学生处理实验数据,寻找数据特征之间的关系和所表现出来的规律。一是指导学生确定数据处理的基本方向和物理原理,明确期望从实验数据中获得哪一方面的结论,确定数据分析的数学思想,处理方法和处理手段。二是指导学生通过比较一个物理量在不同条件下的特征寻找所表现出的关系,或者比较两个物理量之间的关系(和、比、积等)在不同条件下的特征,寻找所表现出的规律(等不等、变不变、增或减、正比或反比等),得出初步结论。

(2)指导学生根据数据处理的结果得出实验结论。即指导学生根据实验现象和数据处理的初步结论,得出假设获得验证或者被推翻的实验结论。

(3)指导学生对实验结果进行解释和描述。一是陈述假设获得验证或者被推翻的结果,二是说明假设获得验证时成立的条件或者被推翻的理由。同时,根据物理量和实验数据之间的关系对实验结论作出解释。

2. 学生活动

(1)沿着探究假设的方向对实验数据进行归类和分析,得出初步结论。即由假设确定要从实验数据中获得哪一方面的结论,实验数据是根据什么原理来体现所探究的物理量的(即所研究的物理量和实验数据之间的关系),确定用什么方法处理实验数据(计算列表法、图像法等),借助什么手段具体处理数据(计算、作图法,计算机辅助处理等)。对于探究假设中已经明确的数量关系,直接对数据进行比较,寻找数据之间的规律;对于并不明确的数量关系,可以从实验所探

究的变量关系(谁是自变量、谁是函数)来处理,寻求具体的数量关系。最后,根据寻找到的数据之间的规律和定量关系,得出初步结论。

(2)根据实验现象和数据分析得出假设获得验证或者被推翻的结论。即把数据分析的结论跟猜想与假设的具体表述对比,通过论证说明假设是被验证了还是被推翻了。

(3)对实验结果进行解释和描述。即说明使假设获得验证或者被推翻的实验结论的具体内容是什么,假设获得验证时成立的条件是什么,假设被推翻时具体的理由是什么。

注意:(1)实验数据是小组合作获得的,所以数据分析也必须由小组内部互动合作完成,教师切不可包办代替。(2)要注意区别数据分析结论与实验的最终结论不是一回事,数据分析的结论是物理量之间的定量关系或现象与条件之间的关系,实验的最终结论是假设获得了验证或者被推翻。(3)实验结论的表述要突出因果关系,即要说明现象的发生是由于什么原因所引起的,又要说明现象与原因之间所存在的数据关系的规律是怎样的。(4)数据分析过程中不得擅自改动原始记录数据,以培养学生尊重物理事实的科学品质。

五、反思评估,改进方案

实验结果与假设之间通常总是存在一定的差异,从差异性质来看有三种可能情况:第一,假设是正确的,结果与假设之间的差异是由于实验误差引起的;第二,假设是正确的,结果与假设之间的差异是由于事实中还隐藏着另外一个因素;第三,假设大体上是正确的,但有值得进一步修正的地方。评估就是对探究过程的各个环节中的优点和缺点进行评价,完善就是根据评价的结论对实验方案进行改进或者对假设本身进行修正。评估与完善的基本程序是:确定差异的性质→发掘产生差异的因素→评估实验过程的环节→改进实验方案或修正假设。这是一个发现问题、分析问题、创造性地解决问题的过程,是有效地发展学生科学探究能力的过程。

1. 教师活动

(1)指导学生分析假设与实验结果之间的差异,找出这种差异所表现出来的规律。

(2)指导学生根据差异所表现出来的规律确定差异的性质,发掘引起这种差异的因素。

(3)指导学生反思探究过程,对实验方案进行评估,对猜想与假设再度进行斟酌,进而对实验方案进行改进或者对假设本身进行修正。

2. 学生活动

(1)分析偏差的特征,寻求偏差的规律。即尝试分析假设与实验结果间的差异,比较差异在不同实验条件下的特征,寻求所表现出来的规律。

(2)根据偏差的规律,确定偏差的性质。即根据偏差在不同条件下所表现出来的规律性,确定差异是实验误差引起的,还是实验过程引起的,还是假设本身造成的。探究实验过程中未解决的矛盾,发现新的问题。对产生差异的可能因素进行假设和验证,最后得出确认。

(3)反思探究的过程,改进探究的方案。即根据偏差的性质,沿着探究假设的方向对过程方案中各环节的优点和缺点进行评价,从减小或消除偏差的角度,通过合作研讨确定如何改进或怎样修正假设。

注意:(1)反思的主要问题是:①探究方案中所确定的实验方法,其原理是否科学?所选择的实验器材是否有利于减小误差?②按要求应保持不变的物理量是否在实验中真正做到了不变?③是否存在着和整个实验数据的合理趋势相违背的个别异常数据?实验数据是否能有力地支持所得出的实验结论。(2)评估的主要内容有:提出的猜想与假设是否有问题;所制定的实验方案是否完备;所选用的装置和器材是否合适;所收集的实验数据是否可靠;数据分析和处理的过程是否严密;实验结论的形成是否合理;探究结果的表述是否明确,其概括性如何等。(3)改进的主要方面有:实验原理的完善;实验方法的改进;实验装置和器材的选取;所要收集的实验数据变化范围的确定;实验数据收集的时机和处理方法的选用。(4)当探究结论严重偏离事实时,要重新论证、设计方案,进行二次实验。(5)误差的研究内容有:误差的特征分析与来源分析,误差大小的控制措施,对误差计算不做过高的要求。

六、形成报告,交流成果

实验的完成并不等于探究的结束,每次实验总会有意外的问题或现象,同一个探究课题,不同小组的探究过程、结果的偏差程度、发现的新的矛盾不尽相同,通过相互交流可以有效地提高学生的表达能力、交流自己探究情况的能力,探究报告是最基本的交流材料,所以每次实验结束后要精心撰写探究报告。实验报告要呈现探究的具体结论,更要体现探究的具体过程,实验探究报告的格式不要求千篇一律,不同的实验探究课题所陈述的内容和表现的方式具有不同的侧重和各自的特征,同一实验探究课题不同探究小组的报告有各自的风格,但至少应包括:实验目的的确认、实验原理的阐述、实验器材的选择、实验过程的描述、实验数据的记载、实验数据的处理、实验结论的陈述、实验误差的分析、新的矛盾的探究等。

1. 教师活动

(1)指导学生撰写实验报告。主要内容有:探究报告的设计要领,探究报告应包括的主要内容,具体环节的表达、陈述方式等。

(2)创设平台交流探究成果。主要内容有:探究思想、探究过程、探究结论、探究结论跟假设的偏差、新的矛盾的发现与探究、实验思想的拓展等。

(3)展示问题拓展学生思维。对每一个探究实验都要精心设计相应的拓展训练题,及时投放,及时落实。题目要注重探究过程发现的新矛盾、探究原理的拓展、探究方案或器材的变换、实验误差的减小等,要在立足巩固的同时,体现探究的深化,以延伸探究空间,拓展学生思维。

2. 学生活动

(1)以小组为单位研究、设计、撰写实验探究报告,形成交流思路和交流提纲。

(2)小组之间进行交流,重在交流探究结论、探究技巧、探究中发现的新矛盾、解决新矛盾的假设和验证方案,以改进、充实、完善、提高自己。

(3)独立完成训练题,在老师的调控下适时交流思维过程,实现思维的碰撞、提升和拓展,达到探究一个实验掌握一种思想的目标。

注意:(1)探究报告不要千篇一律,要尽可能独立地构思报告的内容和格式,自己写自己的探究报告,但也不能随心所欲,要体现探究结论和探究过程两个基本方面的要素。(2)数据记载要准确,过程描述要详尽,数据处理量化程度要高,结论的陈述要简练、富有逻辑性和说服力(证据+逻辑)。(3)交流重在提升与拓展,提升重在方案的完善、优化与简化,拓展重在原理与方法的变换、迁移及与相近原理的整合。(4)教师必须对每个小组的探究报告进行审阅,以及时发现问题,调整自己的教学策略。

总之,实验是一个互动交流、合作探究的过程。交流是合作的基础,没有充分的交流,就不可能实现有效的合作;合作是交流的价值所在,没有合作的实现,交流就失去了意义。实验前小组内交流,互动设计实验探究方案;实验前小组间交流,完善和改进自己的实验探究方案;实验中小组内交流合作,在分工的基础上合作完成探究过程;实验后组内交流,合作分析论证得出实验结论;实验后组间交流,通过交流探究成果和探究过程,互相借鉴、完善共同实现拓展提升。