对课堂探究实验活动设计与物理学科思想培养关系的认识お

王轩

在深圳市高中青年物理教师教学技能比赛将高中学段必修部分教学内容按章节设定为参赛题目，选手抽签决定，避免了自主选题参赛时选手往往挑选容易“出彩”的课题进行授课的弊端；同时比赛采用“A、B角制”即一个课题由两位老师上课，抽到A签的先进行授课，B签的在相应的时间点上接上A角色的教学进度继续完成总计40分钟的课堂教学.按照此赛制要求我与深圳市第二实验学校一位老师合作，共同进行了《物体运动的速度》的教学.

《物体运动的速度》是高中物理必修1第一章第四节的内容，我们采用粤教版教材.《物体运动的速度》这一课题的三维教学目标、教学重点和难点是明确的.在共同教学设计的基础上，经过与该老师的交流协商，由他进行课题引入和平均速度部分的教学，由我以探究实验活动方式处理平均速度向瞬时速度的过渡，再由他根据活动的结果引导学生归纳总结得出瞬时速度概念，最后由我进行平均速度、瞬时速度的辨析，加强学生对物理概念的理解和进行课堂小结.

从实际授课看，该教师授课时间约25分钟，我授课时间约15分钟，学生课后反馈达成了相应的学习目标.但是在由我主要进行的，也是本节课重难点的教学内容——“经过实验探究活动，由平均速度向瞬时速度过渡”环节上，由于存在一些认识上的误区，从而导致教学活动的组织、重难点的突破、最终的课堂学习目标都有所损失.同时更可惜的是，这一部分本应该是体现物理学科思想性和培养学生物理学科思维的教学意图和追求没有到位.

1从学科思想和学情分析找不足

本节课我的设计意图是将粤教版教材中的一个理论探究活动实验化——教材中通过一个“讨论与交流”，让学生研究物体在一副图片中A点的瞬时速度，并且假设物体分别沿ABCDE、ABCD、ABC、AB四段曲线运动，所用的时间分别是1.5 s、0.9 s、0.4 s和0.1 s，通过测量和计算求四段平均速度后设问“哪一段曲线运动轨迹上的平均速度能较精确的反映物体经过A点时的瞬时速度.”

我的做法是，让学生通过使用DIS实验系统，以两光电门的联动方式测量“和谐号”动车模型在经过一棵树木模型附近的平均速度，并且逐渐减小两光电门的间距，直至两光电门紧靠树木模型，让学生比较测量结果，并体会“瞬时速度是物体在某个时刻或某个位置运动快慢和方向的物理量，它等于在这一时刻附近极短时间内的平均速度”这一富有代表性的物理学科思想.考虑到瞬时速度的定义，我认为这种思路是更能体现某点瞬时速度就是“不断减小曲线轨迹的长度，求出越来越短的时间内的平均速度，从而不断逼近物体在A点的瞬时速度”.也呼应了教材中“宽度一定的物体经过光电门的瞬时速度就可以用物体经过光电门短暂时间内的平均速度去替代.”的提法.

实际教学中呈现的情况是：学生的确测量出了几组不同位移情况下的平均速度，但是其思维活动水平仅停留在“操作”上，认知注意力集中在如何测量的更精确等问题上，并没有把思维的中心放在这几组结果和内在关系的寻求上.使得整个探究活动的“形式主义”较严重.学生没有很好的自发的寻找到一种获得“瞬时速度”的方法，更谈不上由此认识到“再精确的测量，也是测平均速度，我们只是在一定的条件下，用平均速度代表某点瞬时速度”的问题，乃至不能认识瞬时速度本身的重要物理意义，造成了学科思想培养的缺失.

学生所以出现这样的情况，其实是教师在设计活动时对活动本身意义认识不到位造成的.为了活动而活动，为了探究而探究，重形式轻内容，重知识轻思想；另一方面是教师对学情的认识不足，由于学生在义务教育阶段学习中也没有很好注重思维的培养，学生在这个阶段是很难在课堂较短的时间内，从具体的情景，抽象出物理本质的.如果不能从中抽象出物理本质，自然就不能很好的实现教师预想的过度和生成“瞬时速度”的概念.这属于教师设计上的偏颇造成的学生呈现出“活动很热烈，热烈过了就过了”的情况，这也是现在课堂中经常出现的一种情况，在以后的教学中必须加以改变.

2从学习过程和时间分配看弱点

该活动设计导致的学生学习过程呈现出如下情况：在教师介绍实验装置和强调注意事项后，学生进行了分组的探究活动.同学们有的记录数据，有的控制小车，有的操作计算机，有的计算平均速度.特别是在活动过程中第一组同学出现了测量失误，又立即重新测量.两位教师在这个过程分组进行指导，获得了实验数据——三组不同的平均速度.

从学生学习的角度看，这些活动对学生的学习、对物理思维的培养是非常有限的.它可能提升了学生的动手能力，但这并不属于本节课的教学目标达成中的核心要素.

从时间分配的角度看，这部分活动实际持续了约9分钟，占我所掌控的教学时间的60%，这造成了后续的教学环节，特别是对瞬时速度的深入理解，对通过“平均速度”、“瞬时速度”的比较来深入理解“瞬时速度”，培养学生的物理学科思维、学科思想等重要活动时间的受到挤占.在“例题与练习”上也没有办法留足够的时间给学生思考.因此就学生现有认知水平来说，削弱了学习目标的达成.

3从思维培养和终生发展谈认识

综合以上两个主要的不足，我对物理课堂中的探究活动的设计和组织有了几点新的认识：

（1）从学科思想的培养和学情的正确认识的基础上，设计和组织活动，避免形式主义.活动要围绕培养学生、围绕学习目标的达成、围绕重难点的突破开展.

（2）认真研读各版本教材中对该问题的处理方法，防止盲目追求情景化，追求学生活动的形式.体会一些经典处理方式在学生学习效果、物理思想的培养、或者是时间分配需要中的优势.虽然我们设计的探究教学活动往往在吸引学生注意方面、在提升学习兴趣方面有优势，但如果不能解决好前述的几个核心问题，那么在组织和实施上应该是谨慎的.