物理探究实验课堂“读、思、达”教学法的实践研究

陈少敏

摘   要：物理探究实验是培养学生物理核心素养的重要途径，通过探究让学生学会提出问题并解决问题、培养创新思维，培养适应终身发展的能力。而“读思达”教学法主张课堂以学生为主的，通过对信息的读取、加工到输出，掌握学习方法，促进核心素养的落地。根据学生的知识结构以及教材的研究，进阶式选取探究实验，并结合不同的能力要求，有侧重地实施“读思达”教学法，以对接“学生的最近发展区”，有效提升学生的学习兴趣和探究欲望。

关键词：探究实验 ;课堂;“读思达”教学法 ;进阶式教学

引言

物理探究实验有别于验证性实验，是在未知结果的情况下，通过个人或小组合作形式展开“提出物理问题——形成猜想和假设——根据猜想和假设设计实验——开展探究并有效完成实验——对实验结果进行交流、评估、反思”的活动过程[ 1 ]。这个过程能有效培养学生提出问题并解决问题的能力，同时培养学生合作精神。而探究过程往往受限于学生的认知水平、实验仪器、时间等因素，能否有效开展，成了一线教师深入思考并不断探索的问题。余文森教授关于“读思达”教学法的提出，给我们的课题提供实践的方向，并有了些可喜的变化。

1  “读、思、达”教学思路概述

“读思达”教学法，主张以学生为主导的教学方式，教学过程也就是学生的学习过程，学习过程包括阅读（即认知输入）、思考（即认知加工）、表达（即认知输出）的过程，学生只有经过这三个环节相对完整的学习，才能把知识转化、内化为素养，并学会学习。因此该教学法具有普适性，就物理探究实验而言，就可表示为“实验现象观察 + 梳理和探究 + 实验操作及评估”，具体的理解：

“读”：指实验现象的观察，以及实验相关知识、文本的阅读;该过程主要培养获取关键信息的能力。

“思”：指提出问题，形成猜想与假设，并设计实验;该过程培养学科思维，讲求证据、逻辑、方法的意识和论证能力。

“达”：指实践能力、能有效完成实验，并能对实验结果、方案进行交流、评估和反思。该过程体現的是知识呈现、展示、迁移、运用的综合能力，是学生学习能力的最高表达。

教师在探究课堂的设置过程中，应充分考虑学情、实验设备、时间等因素，合理设置实验的难度梯度，有侧重点地完成实验教学目标;学生在整个探究过程中完成“读思达”三个有侧重又相对完整的环节，从而唤起学生的求知欲望、探究欲望和表现欲望，点燃学习的动力。

2  物理探究实验课堂中“读、思、达”的实践

物理实验的探究要有理论和方法的支撑，学生的能力也是在不断的发展之中的，因此由易到难，采用进阶式的课堂设置，能保护好学生的学习积极性，充分发展学生的能力。在不同侧重点的“读思达”课堂实践中，均强调了进阶的理念。

2.1  侧重实验观察，以“读”为主的“读思达”教学

物理探究实验首先要获取实验信息，才能进而对实验现象和数据进行处理，寻找物理规律。而实验信息的获取，包括实验目的、原理、仪器等物理知识的学习，更重要的是实验现象的观察。我们将这个信息获取过程对应“读思达”教学法中的“读”。教学中如何有效引导学生有目的、有计划、有步骤地进行观察呢？笔者认为可以从三个阶段进行引导。第一阶段，教师引领示范，学生学习具体的观察方法。在这个阶段教师会引领学生根据实验的目的明确观察对象，并把握观察的重点，设计好表格，学生将会学到对比观察法、顺序观察法、分步观察法、整体观察法、归纳观察法等具体的观察方法，并记录实验现象和数据。第二阶段，学生自己观察记录，教师适时引导。第三阶段，学生自主观察。在这个阶段学生会根据实验文本，自行设置观察表格，有重点地观察，并记录观察结果。案例分析：

学到电源电动势知识以后，我们选修课安排了“探究水果和蔬菜电池”的实验。实验要求学生会制作一只水果电池，并改变条件，测得水果电池的电压，找出影响电池电动势大小的因素，形成定性分析。学生得先研读实验文本，了解盐电池的工作原理，并将之迁移到水果电池的研究中，并通过表格的形式分步设定观察目标，对实验结果进行记录，见表1。

在该实验的探究过程中，学生掌握了顺序观察法、控制变量的对比观察法、以及归纳观察法等，也通过归纳总结，给出定性的结论。既学习了观察的方法，又深化了对盐电池电动势的理解。

2.2  侧重物理科学思维，以“思”为主的“读思达”教学

物理探究实验在课题确认之后，如何设计实验，如何对观察的现象、数据进行分析，展开对猜想的验证，这一系列的活动都是科学思维过程，教学中我们对接以“思”为主的“读思达”，以培养学生核心素养中的科学思维。在这个阶段，我们仍然采用进阶式的教学安排。第一阶段，从物理实验史、课堂实验选取具有典型性和创新性的实验方法（比如控制变量法、转换法、类比法、模型法、实验+推理法等）进行授课，让学生领略科学思维的魅力，激发学生的创新热情。第二阶段，培养学生按照一定的逻辑、方法获得证据，论证猜想的能力。在这个阶段，往往采用小组合作的方式进行，每个人可以有不同的实验设计方案，可以方案并进式进行，或者小组协作式进行。小组成员要按照流程图或者思维导图的方式将实验方案进行梳理，做可行性分析，指出优缺点，观察重点等信息。这既是一个思维显性化的过程，也是一个交流表达的过程。学生经过思维碰撞，重新审视方案、拓展思路，使知识的学习更为深入，同时也形成了相对稳定的科学思维模式。

案例分析：

“油膜法估测分子直径”的实验中，我们改为探究实验进行，效果佳。我们用思维导图的形式，将我们要解决的问题呈现出来，使思维过程更为直观。通过逐步推进式提问，使问题得以解决，条理更为清晰，见图1。

2.3  侧重物理学科表达，以“达”为主的“读思达”教学

物理探究實验的最终表达，即是实践能力，能将所学知识迁移运用的综合能力。表达的过程涵盖了对实验方案、结果的交流、评估和反思。在这个阶段，对学生的要求表现为两级要求。初级要求为能按预设的方案进行实验，数据分析完后，能形成规范的实验报告。较高的要求为能自主创新实验，提出一些更优化的方案，减小实验误差。

课程实施的案例分析：

在“探究单摆周期与重力加速度的关系”这节课，学生围绕如何较为准确测出周期，如何模拟出不同的重力加速度，进行了各种尝试。用DIS数字化实验系统的光电门传感器进行记录周期，代替传统测多组周期求平均的做法，结果更为准确。学生采用了两个方案模拟不同的重力加速度。方案一：增加电场力等效重力场变大，具体做法用锡箔纸做出一个平行板电容器，上板剪一狭缝，系小球的绳子穿过狭缝，用起电机让电容器和小球带电，小球在电场中做单摆运动。方案二：在小球下方平铺一排磁场，利用磁场对小球的作用力，等效增大重力场。学生对两个方案均进行了实验，结果方案二效果佳，方案一并不理想，学生经过查阅资料，并重新验算，给出了合理的解释。

在该案例中，学生的探究积极性、创造性被充分调动起来，能结合所学的物理知识，给出看似合理的方案，在具体实施中，尊重实验事实，探寻实验失败原因，对方案重新评估和反思。正是实验探究的不确定性，让学生对其充满好奇，愿披荆斩棘，勇往直前，这正是科学探索的精神所在，也是物理探究实验课堂的魅力所在。

“读思达”是你中有我，我中有你，相互转化的关系。观察是经过前期思考，有目的的行为，“读中有思”;获取实验数据，论证猜想的过程，是有交流的互动，是思维的碰撞，“思中有达”。根据实际情况，“读思达”课堂中有所侧重，学生能有效对接“最近发展区”，培养核心素养。

结语

物理探究实验蕴含着丰富的育人功能，而“读思达”教学法提倡以学生为本，既是教学方法也是学习方法。将“读思达”教学法在物理实验探究课堂中实践，培养了学生的观察能力、科学思维、表达能力，同时培养实事求是的科学态度、团队协作精神和创新能力，让物理核心素养的培养真正落地。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部. 普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 饶华东.凸显学生自主探究 培养学科核心素养——以“探究重力加速度对周期的影响”为例[J].物理之友，2020（1）.

[3] 张世杰.利用“读思达”教学法培养学生数学思维能力[J].高考，2020（35）.