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尝试物态变化的科学探究            【字体：小 大】
尝试物态变化的科学探究
 

尝试物态变化的科学探究

                

                               

内容摘要：本文是关于初中物理教学中物态变化的科学探究的尝试。科学探究为后续学科或高中高层次的探究式学习做好准备和衔接，能充分发挥学生的动手能力、思考能力，可以最大限度的调动学生的学习积极性，因此科学探究作为一种让学生理解科学知识的重要学习方式越来越受到重视。

 

     关键词：物态变化、科学探究。 

 

    科学原理的发现有赖于探究，科学的生命和核心是探究，教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这两者的结合，突出科学探究的学习方式。美国1996年初发布了第一个国家科学课程标准，其核心是科学探究。英国、日本、新西兰等国，科学探究也都成为科学课程的核心。我国教育部制定的《科学（7-9年级）课程标准》（实验稿）的“总目标”中，提出了“增进对科学探究的理解，初步养成科学探究的习惯，培养创新意识和实践能力”，“分目标”中更是将“科学探究”列在首位。科学探究作为一种让学生理解科学知识的重要学习方式越来越受到重视。

    那么在初中阶段如何开展探究式学习呢？我认为，初中阶段可以从学科内容较为简单的探究式学习入门，教师应筛选出那些适宜开展探究式学习的内容，组织学生开展有步骤的探究式学习活动，为后续学科或高中高层次的探究式学习做好准备和衔接。

    例如初中学生刚开始学习物理，其理解能力、分析、思维能力还较浅薄时就接触到“物态变化”这一章，在概念多，过程复杂，特别是吸热、放热过程难以区分，用于解决生活实际较困难时，如果这一章学不好，也许学生就对物理失去兴趣和信心。因此教师不能只应用常规方式教学，这样易导致学生课上明白，课下死记硬背，又回到“雾里”，不能领悟到“雾里----悟理----物理”的学习真谛。因而我在常规教学方式的基础上应用了探究式教学，下面是探究的过程：

    一、准备工作：  

教师教学知识上的准备：为了让学生在课堂上探究物态变化过程中的吸热、放热过程，教师应把什么是物态、什么是物态变化、物体存在都有什么状态等基本概念介绍给学生。

知识准备：学生预习什么是熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华、六个基本概念。 

    实验仪器准备：每两个学生为一组自备材料和工具，准备演示其中的一种物态变化，必要时学生可向教师借实验室的工具和仪器装置。此项工作教师必须进行统筹规划，以免实验的内容雷同太多。为了激发学生兴趣，还可以在活动中设立“最新奇、最能说明道理、最佳协作奖”等奖项。

   准备工作是整个教学过程得以顺利展开的重要保证，所以教师要做好到位的指导。包括做好安全教育，协作教育等。这既是科学探究的有力保障也是培养学生团队精神的有效方式。大文豪肖伯纳的道出了协作的真谛“倘若你有一个苹果,我也有一个苹果,而我们彼此交换这些苹果,那么，你和我仍然是各有一个苹果,但是，倘若你有一种思想，我也有一种思想，而我们彼此交换这些思想，那么我们每个人将各有两种思想”,.不论是从理论还是实践上看，协作学习都优于个别学习。协作学习不仅有利于学生个体的思维能力、学习业绩等的提高，还有利于学生以乐观态度对待学习内容，在与他人交往中相互尊重。    

    二、课堂中探究： 

    课堂上组织每两组之间相互演示，并分析什么是物态变化过程及吸热、放热过程。最后，评出较好、并可重复操作的一组，给全班同学演示并进行组间交流。

在这个过程中，能充分发挥学生的动手能力、思考能力，可以最大限度的调动学生学习的积极性，使他们在学习过程中不感到疲乏、厌倦，且乐于展示自己的实验成果。正如牛顿善于继承前人的成果,这是和他的奋发好学、勤于思考分不开的。有人问牛顿是怎样发现万有引力定律的，他回答说：“靠不停的思考”（By thinking on it continually）。问题的解决，特别是有创意的问题要“靠不停地思考”不是单单靠课堂上45分钟就能完成的，“素质教育”并不排除勤奋刻苦，刻苦学习也不等同于大量做题，关键是要乐于思考，肯钻研、有创新。而探究式的教学过程，给了学生最大限度的思考及创造性的解决问题的空间。从实践的角度看，探究过程中协作学习不仅指不同学生研究问题，还包括不同科目之间的互相支持和启发，特别是“3+x”的高考模式对学生的综合能力提出了较高的要求，这就要求在教学中除了夯实本学科的基础，还要培养学生解决实际问题的各种能力，包括思考创新、动手操作、论述总结等。

    三、组织评奖： 

    为了探究什么是物态变化过程及吸热、放热过程，许多学生课前做了大量准备，探究过程中更是积极动脑克服了重重困难，此时对全班进行评奖，对学生的付出给以肯定，对学生的点滴创造给以表扬，是巩固探究教学成果的最佳时机。

    本次课上学生共准备了各种实验二十个，其中有3组是重复的，有8个是书上的事例，如冰融化为水的熔化过程、把水加热汽化为水蒸汽的过程、水蒸气遇到较凉的玻璃片液化为水的过程、把水涂在身上水汽化为气体的过程、灯泡内钨丝的升华和凝华过程等，并且在实验的基础上学生很容易分析出物态变化到底是吸热还是放热。其中有个学生的实验很有创意，他要探究凝固过程是吸热还是放热，看到书上水凝固成冰的实验，他认为虽然把一杯水放到冰箱内就可以了，但在课堂上不好实施。于是他就点燃蜡烛，然后让蜡油滴到放在手上的薄纸上，由于手感觉到有些热，所以他得出结论：手觉得热是吸收了蜡油放出的热量，即在此时，油滴在放热，因此液体凝固成固体，需要放出热量。

有个学生的设想和推理让我十分惊喜。他不但用实验讲解了液体汽化要吸热，还想说明为什么100℃的水蒸汽比100的水对人的伤害性更强。他在化学老师那里借来沸点很低只有20℃左右的化学药剂，用酒精灯对其加热，我们能观察出汽化需要吸热。然后他让同学去试同温度的液体和气体那个对人的伤害更大。然后他还进行了大胆的推理，得出100℃的水蒸汽比100℃的水对人的伤害性更强。（当然，在每个学生实验之前，教师都要进行审查，以保证学生的安全。）

征对以上一些成功的探究实验，教师组织讲评时可以在他们向其他同学演示完毕后，请本组成员讲评再请其他组讲评，指出优点、缺点及改进的方法等，从而达到交流的目的，使探究活动进一步“升华”，达到事半功倍的效果。这一环节在教学中由于课堂时间有限，经常被教师们简化或随意删去，达不到探究活动应有的高度，因此在课堂教学时应合理安排时间，为讲评留出充足时间。

    四、成果展示：

    在我的指导下，学生对自己的实验进行了小小的改进，进而参加了学校组织的“动手动脑”大赛，并获得了很好的成绩。虽然只是校级的比赛，但学生获了奖就是对他们能力的肯定。更令人兴奋的是由于这次课的成功，很多学生从此喜欢上了物理，而且产生了浓厚的兴趣。

    教学感想：

物理学习需要一个相对宽松的教学环境，学生要积极主动地参与进来，动手（实验）动脑（解决问题），探究式学习就是一种理想的教学方法。实践证明，在实施“探究式学习”时，必须把握好以下三个原则：

（一）以学科知识为主导、逐步推进的原则。探究式学习分为课内和课外两个方面，“探究式学习”教改实践还刚刚开始，所以要先从学科内的课堂知识为突破口，逐步向课外知识延伸、拓宽。

（二）以学生为主体、师生互动的原则。教师还缺乏“探究式学习”的案例积累，学生也缺乏“探究式学习”的经验，教师必须以积极的姿态介入，教师要善于创设问题情景，提供探究途径，引导学生思维，但不要代替学生的自主探究。

（三）全面关注的原则。教师既要关心学生学会了哪些课本知识，也要关心学生在探究过程中得到哪些课外知识和收获，既注意学生智力因素的提高，也注意其意志品质、社会责任、合作精神等非智力因素的培养；既重视知识达成的显形成果，也重视科学态度、问题意识、探究能力等隐性成果。

感受与问题：在探究性学习的教学中，还有一些其它问题和观点现陈述如下： 

探究性学习需要教师为学生营造一个宽松、民主、和谐的课堂学习环境，学生的想法即使与标准答案不一致也应得到理解和尊重。没有一个有利于教学创新的课堂教学评价环境，在那种刻板僵化、追求形式、面面俱到的课堂教学评价模式的压力下，很难想象一个教师在课堂上会真正聚焦于学生实际的学习生活、教室里师生互动和生生互动的质与量。我们要提倡“失败是成功之母”的学术观念，让学生树立自信心，使学生产生内动力，推动学生进步，体验成功。所以，探索研究性学习的方法，就要随时把学生主动参与到课堂教学中作为构建创新教学模式来探索、研究，并不断改进，不断完善。并始终为不同能力层次的学生提供宽松的多元化的自主发展机会，在课堂上不能有“你的回答不对”、“你的答案是错误的”之类的语言。取而代之的是“你能不能再补充一下”、“你能再换个角度分析一下？”等等。因为表扬是人的高级需要，学生需要表扬，要根据学生的分析找出那些是正确的，先给予肯定，以鼓励他积极参与和敢于回答问题的精神，再请同学们帮助他补充和完善。这一点对于那些学困生更为重要，使他们也能感受到“胜利的快乐”，从而树立起了自信心。

   “没有教不好的学生，只有教不好的老师”，物理教师们应该充分利用科学探究的过程给学生创造出一个人人都积极探索、主动参与、独立创新的优化环境。使学生成为学习的主体，探究的主体，使每一个学生得到鼓励和表扬，使每一个学生都能感受到探究的快乐，要相信教师真诚的鼓励和表扬下会诞生明天的瓦特和牛顿。。。。。。

 

 

 

 

 

参考文献：

1、陈建。科学史上的探究对科学教育的启示。《物理教师》2002年9   月。 

2、夏彤。在探索中学会学习。《物理教师》2002年11月。 

3、注:这句转引自郭奕玲、沈慧君主编《物理学史》清华大学出版社1993年7月版第37页 

4、杨琪荣。让道路更畅通----研究性学习示例。《中学物理》2002年11  月。 

5、教育部《科学（7---9年）课程标准》

 

 

 

 

 
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