均衡教学资源，优化探究教学

范冬娟

探究教学，即教师整体组织协调均衡教学系统内外诸多要素，主动开发潜在资源，创设对学生有意义的真实情境，将学习置于与他人、物理环境和社会环境不断互动的开放的教学系统中，参与科学探究的全过程，从而促使学生有效实现目标，达到学习效果最优化。

一次评优活动中，我聆听了一堂生动的物理课《机械能与内能的相互转化》，惊叹于这位老师扎实的教学功底，更折服于他教学设计的巧妙，及对教学内容与现代化教学技术的合理整合。课堂开放的教学方式激活学生的创造性思维，促使学生达成知识与经验的统一，感觉与理性的统一。以下是这堂课的教学实录，愿与同行一起分享、学习。

一、激情引入

教师演示实验“空气压缩引火仪”。这是一个传统实验，对学生来说，实验现象新奇刺激，课堂气氛立即活跃起来，学生的学习兴趣和热情被激发出来。

二、新授

1.提出问题

教师：这里有一根铁丝，你有哪些方法能提高它的温度？学生七嘴八舌地议论起来，片刻后纷纷表达自己的想法。学生想出的办法很多，说明学生具有一定的潜在创造力。

学生活动：利用手头的热水、铁锤、砂纸、铁丝等器材，尝试用多种方法提高铁丝的温度。教师在一旁提醒防止烫伤等安全问题。

教师：这么多方法可以划分成两类，谁能试试？

学生1：放在阳光下晒、浸在热水中、放在手心里捂是一类；用砂纸摩擦、多次反复弯折、用锤子敲打属另一类。

教师：划分成两类的标准是什么？

学生抓耳挠腮答不上来。

教师：没关系。同学们，能量这一主线贯穿物理教材的所有内容。你能从能量这一角度说说上面两类是怎么划分的吗？

学生1：第一类是能量发生了转移，第二类是机械能转化成了内能。

教师在肯定学生答案的基础上，介绍改变内能的方法有热传递和做功，以及它们的实质分别是能量的转移和转化。

生态化教学主张为学生提供大量的实际操作活动，使学生在做的过程中发现内隐的知识，进而与他人交流，使内隐的知识变成清晰表述的知识。

教师利用视频重演了“空气压缩引火仪”实验，并将最终棉花球燃烧发光的现象定格在屏幕上，然后组织学生解释棉球燃烧原因，重点引导学生阐述能量是如何转化的。

这是一个创造性的实验设计活动，操作活动、视频播放让学生形成直观体验，问题情境给学生提供充分发挥想象力、创造力的空间。

2.学生活动

用打气筒给车胎打气，手摸气筒壁感受温度的变化，然后拔出气嘴给车胎放气，将温度计的玻璃泡置于气嘴外喷出的气流处，感受温度的变化，接着对以上现象作出合理的解释。教师特别注意引导学生分析做功包括外界对物体做功和物体对外界做功两种情况。

3.质疑问难

教师：你能举出生活中通过做功改变物体内能的其他实例吗？

学生：冬天手冷，两手相搓取暖；放爆竹时，火药燃烧得到的高温气体推着爆竹上升，并将爆竹炸碎，随后气体温度降低；爆米花在从密封锅中放在火上烧，时间长了温度肯定很高，但当它从锅中冲出，立即用手去抓，感觉并不烫……

开放的活动增加了学生对物理的亲近感，使学生重视知识背后潜在的应用价值，让学生感知物理来源于生活，又服务于生活，增强了物理有用性的情感体验。

4.演示实验

教师用电子打火器引爆滴有少量酒精的胶卷盒，亮光伴随着强烈的“啪”的爆炸声，盒盖被弹开了。

各种感官的强烈刺激引出了新的关注亮点，再度激起学生的探究热情。在讨论得出以上现象中能量是由内能转化为机械能的结论后，教师自然过渡到热机概念的给出。

5.视频播放

某拖拉机驾驶员出发前先给柴油机水箱灌满水，然后拨转手柄发动柴油机，画面分别给转动的飞轮及排气管喷出的浓烟以特写，同时伴随着强烈的噪音。出示问题：柴油机是怎样工作的？

这段内容从生活情境取材，设置悬念，疑而未答，有利于培养学生的问题意识，激发探究的兴趣和愿望。一些生活在街镇、市区的学生对柴油机不熟悉，借此可让学生对柴油机的外形及使用形成一定的感性认识与体验，并为后面分析飞轮的作用及能量的转化埋下伏笔。

6.课件演示

屏幕画面切换成去掉外壳后柴油机内部结构的剖面图，教师通过动画模拟演示讲解热机的四个工作冲程，引导学生探究、分析其中能的转化。

以往学生面对挂图头脑中很难完整展现模型结构，无法再现事物的发生、发展过程，实物模型的可见度不高，使得学生对热机使用的理解及能量的分析产生障碍。教师可运用课件动画动态展示物理过程，详细介绍热机的工作原理，多媒体合理运用化解了教学难点。

7.讨论后小组抢答竞赛

①飞轮起什么作用？

②启动柴油机时为什么要转动手柄？

③拖拉机行驶过程中柴油机的水箱为什么往外冒热气？

④柴油机的能耗在哪些方面？

⑤柴油机的污染包括哪些方面？

学生议论纷纷，并积极发言。以上问题情境都来源于日常生活和生产实践，从表面来看，与课本内容没有直接的关系，实际上却能解决学生的疑问。道理越辩越明，学生在此问题情境中获得丰富的体验，能有效巩固、深化、活化所学的物理知识，有助于提高学生分析、解决问题的能力，促进智能发展。

8.随堂练习

教师通过动画模拟柴油机模型的工作过程，通过慢放、快放、循环播放、定格，引导学生观察进气门、排气门开闭情况帮助学生克服空间想象的思维障碍，在学生头脑中动态生成连杆、曲轴的转动情况，自行总结出“1、4、2、2、1”的规律。

评析：心理学家指出，初中生思维发展的特点是抽象思维日益占主要地位，但具体形象成分仍起重要作用；初中生的抽象逻辑思维属于经验型水平，需要具体、直观的感性的支持。本节课教师设计的演示实验、学生实验、课件演示、小组比赛等活动都具有一定的开放性，有利于学生在观察、操作中激发好奇心和求知欲，提供具体形象的刺激，有利于建立形象思维，发展逻辑思维和创造性思维，也有利于学生对能的转移和转化的理解。

备课的内容之一就是要备学生，了解学生已有的知识水平和生活经验很重要。教学资源需要开发，课程需要整合。本节内容教材中详细介绍的是汽油机的结构及工作过程，对于柴油机，则是在信息库中提供相关信息让学生阅读，教师对教材内容进行了灵活处理。因为柴油机的启动需人力辅助，柴油机水箱中的水不能循环使用，经常要往水箱中添水给热机降温，这些过程都比汽油机更明显，更利于观察，所以教师在本节课主要介绍的是柴油机，而关于汽油机的内容则作为阅读材料让学生自学。鉴于部分学生连柴油机也不熟悉，教师借摄像机拍摄了给柴油机水箱添水、柴油机启动等生活片段情景，为学生提供了感性材料，为讨论能量的转化埋下了伏笔。本节课中现代化教育技术的使用，提供了生动感性的材料，创设了物理情境，动态展示了物理过程，化解了教学难点，收到了良好的教学效果。

探究教学要求以物理环境和社会环境为背景，从整体与过程达到各种教学形式的均衡，强调教学系统中诸要素的作用，追求教学效果的最优化。这节课是一种示范，也是我们今后课堂教学的目标。