“三段式”实验课模式在物理实验教学中的探索

发表时间:2021/5/18   来源:《中小学教育》2021年1月第4期   作者:刘国红
[导读] 为解决教师上课时间紧、缺乏实验准备时间、学生实验开出率低和学生动手的参与率低等问题
        刘国红
        (山东省滨州市滨城区滨北街道办事处北城英才学校 山东 滨州  256600)

        【摘 要】为解决教师上课时间紧、缺乏实验准备时间、学生实验开出率低和学生动手的参与率低等问题,我们教研组的各位老师不断探索,提出了自主探究“三段式”实验课教学模式。它强调的是自主和探究,就是教材设计的每一个实验,都在教师的指导下,通过学生的预习、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流,实现组织、实施的自主完成。通过一段时间的实践,学生的积极性大大提高了,各方面能力得以较大幅度提升,实验课课堂效率提高了。本文将主要从课堂的实施策略、取得的成效、需改进的方面等进行阐述。
        【关键词】 自主探究   “三段式”物理实验教学   探索应用
        新《物理课程标准》明确指出:学生的学习过程不应该是一个被动接受知识的过程,而应该是一个根据自己的体验,用自己的思维方式自由、开放地去探究、发现、再创造有关知识的过程。它要求以尊重学生个性发展和全面提高学生科学素养为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为核心,改革以书本为主、实验为辅的传统教学模式,提倡多样化的教学方式,尤其突出的强调要以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识。这就为我们当前的“学习的革命”指明了方向:在初中物理教学中,开展探究性学习更符合学生的认知规律,更利于学生主体地位的发挥,更利于学生的全面发展。
        一.自主探究“三段式”实验课教学模式在物理实验教学中探索的原因
        在物理教学中,开展实验教学是培养学生探究性学习的必要手段和最有效的途径。教师应该提供更多的机会让学生亲自参与和实践,更多、更有效地开展实验教学。
然而,课题组调查统计发现,在农村中学实验课开出率较低已不是个例,而是存在的共性问题。分析其原因主要有以下4点:1.课程内容多,难度大,时间紧,要赶进度;2.师资配备不全无专职实验员,均有任课教师兼任,工作量大,来不及对实验进行充分的准备;3.教师对实验教学认识不足,只注重对知识的传授,忽视学生技能的训练;4.学生缺乏自主探究能力,实验技能操作不规范,动手能力差等。造成这些现象的原因是多方面的,有客观因素,也有主观因素。
这样就导致了学生学习物理兴趣丧失,缺乏学习主动性,对物理学科知识的认知和理解肤浅,缺乏探究能力,使知识与生产生活实践相脱离,最终导致成绩下滑,甚至产生厌学情绪,背离了义务教育《课程标准》的要求。
在这样的情况下,我不断学习反思和总结,在物理教学中尝试采用一种崭新的实验课教学模式—自主探究“三段式”实验课教学模式,通过不断实践探索取得了明显的效果。
二.新模式在物理教学中的实施应用
探究式教学是以学生自主探究为主的教学,学生在教师的启发诱导下,在好奇心的驱使下,以现行教材为基本内容,以问题为线索,以生活实际为参照对象,在教师创设的平台上,充分自由地表达、设想、质疑、讨论、自主探究。随着新课程改革的不断深入,结合我校正在推行的“课堂教学的有效性”教学研究,我们摸索开展“三段式”探究性教学。“三段式”是指“指导准备—合作探究—巩固提高”三个阶段。其具体操作过程如下:
第一阶段:指导准备可分三步,即课前预习→搜集资料→制定计划。
在每学期初我划分物理实验课好学习小组,选定好小组长和各组成员,小组长的选定要选择学习基础好,责任心强,有带动作用的优秀学生担任,划分小组后,我按照教材中实验课的内容,提前一周,指导学生利用每个班的物理自习课预习将要学习的实验内容和相关知识,目的是使学生对实验内容有一个整体的认识。在这一环节中,教师的角色是指导者。
然后教师组织各组小组长针对实验内容搜集相关实验的资料,既可精读教材,也可通过看视频资料(教师提供或互联网搜集),了解实验内容所需实验器材、操作步骤、具体要求、注意事项等,并同时写出实验申请单以及实验的具体时间等。这一环节,学生的主体作用可充分发挥,成为了课堂的主人,既提高了学习兴趣,也提高了能力。
制定计划和实施计划可由小组长们来完成,该实验适合分几组,需要多少器材,各小组成员如何分工等,制定出计划方案。教师再根据学生制定的计划,具体指导,使之更趋于合理。例如学习《用天平测量物体质量》时,由于本实验操作性较强,所以分为8个大组,每个大组中每2人为一实验单元,组长利用课外活动时间到实验室熟悉器材,初步了解器材使用方法,并在教师指导下上网观看天平使用方法的视频,进一步了解实验过程。并能独自熟练操作该实验。然后由课代表写好实验通知单,交给实验室管理人员。指导准备阶段完成的好,是上好一节实验课的前提。
第二阶段:合作探究可分三步走,即实施计划→合作交流→归纳总结。
合作探究是整节实验课的主题,学生是学习主体,是实验计划的实施者,也是指导准备阶段的执行者。在第一阶段的基础上,学生制定好计划后,就由小组长协助教师准备好实验器材,准备好后就可在计划的时间,来进行实施计划。具体的操作可根据实验的难易来采取不同的方法,简单的可先由小组长操作,起到示范作用,然后,小组成员操作。具体做法为,小组长先和小组成员,检查完器材,下发实验记录单(或导学案),然后由先示范一遍,再由每单元学生具体操作,相互合作进行。期间小组长对本小组进行指导。直至各成员都熟练掌握。有难度的实验环节,则可由教师演示,讲清注意事项,再由学生操作,教师可进行指导,保证实验顺利完成。天平的调平方法和游码的使用环节,教师可借助多媒体,对学生进行强调。简单的实验环节,小组成员合作探究完成,组内成员互相帮助,纠正错误和偏差,进行操作实验,观察实验现象,得出结论。这是实验课最关键的环节,关系到能否观察到实验现象,得出正确的结论。这一过程中教师还要对操作的同学进行检查,这样做的目的是兼顾更多的同学,尽量使每一个同学都有不同程度的进步。
操作结束后,先小组长对小组成员进行评价并记录,教师对实验过程做出评价,在班内交流、并展示实验成果;也可以各小组进行交流或全班进行交流、展示。展示完毕后,同学们评选出最佳小组或个人,教师给予诚恳的评价或鼓励,总结经验教训,找出成功和不足,进行归纳总结。使学生对实验过程中的成功和不足又有了不同认识,进行深度学习。
第三阶段:巩固提高也分三步走,即巩固结论→反馈练习→应用拓展
建构知识体系,就是教师及时总结,使当堂内容回归教学目标并实现条理化,引导学生进行技能迁移,发展求异思维。自然科学的每个知识点都来与观察、科学实验。巩固提高阶段是围绕实验与知识的联系来进行的巩固和整合,实验观察到的现象和得出的结论,也正是我们需要的知识的源头,从而使我们知道了知识的来龙去脉,更有利于对知识的理解、巩固和记忆,帮助学生完成知识和能力的有效构建。对于天平的使用方法,对于初学者来说,还是有些繁琐的,易顾此失彼,为了便于学生掌握,可引导学生一块总结成口诀。
对于结论的理解与掌握主要通过习题训练来达成,所以对天平使用方法的掌握,我设计了针对性的6道练习题,精选1-2道生活中使用天平的问题,让学生思考,并引导学生认识加以理解。对学生进行反馈训练,以求把感性知识上升到理性知识。
最后,进行应用拓展。把知识运用到生活中,解决生产生活中的问题,做到学以致用的目的并使学生将所学知识进行升华与应用,能更好地服务于人类生活。在学习完《用天平测量物体质量》实验后,然各小组进行创意制作,加深学生对天平结构及原理的理解,分析生活中的各种秤,分析其各部分分别相当于天平的哪一结构,如何进行调节,加强物理知识与生活实际之间的联系。
三.“三段式”课堂模式取得的成效
1.通过对自主探究“三段式”实验课教学模式的探索和实践,在物理实验教学中有了很大的突破,通过对实验班和对照班进行实验技能考核,实验班学生的操作水平和实验成绩有较大幅度提高,学生的物理学科素养也有大幅度提升,学生对物理学系的兴趣更加浓厚。上学期期末,针对上学期的分组实验,按照实验技能测试的标准对实验班、普通版进行了测试,以下是各班学生的平均分统计表:

        2.利用“三段式”课堂模式解决了实验开出率低,参与率低的问题,学生的动手能力也大大提高,物理期末考试中物理成绩明显提高了。以下是上学期实验班与普通班期末测试成绩平均分统计表:

四.教学中的问题
“三段式”课堂探究模式,不只是一种模式,也是一种理念。由于水平有限,对于这种理念可能某些地方理解或应用的不够完美,希望得到各位同仁的指点,如
        1.如何保障实验的有效性
        该模式锻炼了学生能力,张扬了学生个性,但部分学生的自觉性较差,有的学生做实验的间隙就相互打闹、玩耍,需要教师的不断监督,有什么样的措施能够让更多的学生能够积极投入的实验当中,尽可能提高实验的成效。
        2.学困生的辅导
        实验中,发现好多学生一节课下来,只是走马观花,并没有真正掌握实验的操作,对于这部分学生利用什么样的方式、在学习时间较为紧张的情况下,进行二次培训,真正将该实验掌握。
        在“三段式”教学模式应用中,我将更加认真学习“三段式”教学法的精髓,与同教研组的各位老师共同探索,使其更加完善,不断推广应用,使自己今后的教学效率更高,这就是我今后的努力方向!

【主要参考文献】:
        《物理课程标准》
        胡苏芳  “三段式”教学在物理实验课的应用
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