苏科版物理教材中“综合实践活动”的设计思想与教学建议

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  “综合实践活动”栏目是苏科版物理教材中的特色栏目之一,为学生提供了自主研究的课题,能使学生经历相对完整的探究过程,内容具有一定的综合性,与生活和社会有较紧密的联系,有利于发展学生的个性和特长.教材通过“综合实践活动”,鼓励和引导学生采用多样化的学习方式和多途径利用教学资源,让物理知识的学习贴近生活.老师可以将课堂教学与学生的生活和课外学习相结合,鼓励学生开展各种形式的学习活动.学生们走进社区、家庭开展各种调查和实践活动,学习对象不仅仅限于一本教科书,社会变成了学生学习的“大课堂”.但是,实际的教学中,我们发现许多老师对“综合实践活动”栏目的设计意图理解不够到位,或者缺乏较深层次的思考,而“综合实践活动”的开展往往流于形式或者教师干脆安排学生自己活动,使得这一重要的教学资源白白浪费,导致教材编者的编写意图得不到较好的落实.
  课程标准修订后,根据新课标提出的关注激发学生学习兴趣和倡导自主探究的要求,为了使学生获得开放性技术设计训练,提高他们的创新意识和实践能力.修订后的苏科版物理教材对综合实践活动的内容又作了认真修改,以八年级上册教材为例,修订后的教材中安排了三个学科内“综合实践活动”供学生使用,如下表所示.
  这些课题有创新的闪光点,对学生有一定的挑战性.例如,“比较材料的隔声性能”要求学生能设计一种比较隔声性能的简易方法;“探究树荫下的光斑”要求学生在对自然现象的观察中发现问题,再通过实验来研究问题,此选题与本章学习内容联系紧密,探究性更强.
  1教学建议
  苏科版物理教材中的每一个综合实践活动相当于一节的教学内容,它是学科内的综合,主要是应用所学的物理知识开展实践活动.它是给学生选做的,由学生自由组合(2~3人一组)主要在课外完成,一学期开始后,由教师做一次本学期选题介绍,请学生报名,教师组织,实施中进行个别指导,学期结束前进行汇报、交流和评价.
  以 “探究树荫下的光斑”为例对“综合实践活动”的教学提出建议.观察是重要的科学方法之一,科学实验中也离不开观察.同样,在探究式学习活动中,观察也占有重要的地位.观察可以促使学生发现问题、深入思考、发展探究能力.由于学生常常对许多现象熟视无睹,一些活动不能引起他们的好奇,其原因之一就是缺少对探究活动的精心设计.“探究树荫下的光斑”这个案例,反映了一个全程性的探究活动过程.从观察太阳光透过树叶缝隙产生的现象出发,提出科学问题,引导学生步步深入地进行主动的探究,作出猜想,设计实验,收集证据,理论解释,再收集证据,并应用探究的结果解决新的问题.这一过程能使学生更好地领会探究的科学思想和方法.
  该案例中,老师应关注学生的合作学习,主要活动以小组为单位,并适时进行小组间的交流,让每一小组选择一种假设,并共同围绕这一假设进行探究.最后再进行大组的汇报和交流,使每个学生共享各组探究的成果.
  在探究过程中,进行猜想和假设是探究的核心环节.各组提出的假设,有的得到事实和证据的支持而被证实,有的被实验的事实所否定,学生从“失败”的过程中得到了正确的认识.这种创设“失败”机会的策略也是可取的.
  “探究树荫下的光斑”可以参照如下过程组织实施.
  发现问题学生们虽然经常从树荫下经过,但很少有意识地注意地面上的光斑.选择晴天接近中午时到比较密集的树荫下去观察,让学生描述观察到的现象,再提出问题.你能提出哪些问题?你想探究哪一个问题?
  现象与问题有的光斑是不规则的,有的光斑近似为圆形.圆形的与不规则图形相比,圆形较小.圆形的与不规则图形相比,图形较暗.哪些因素影响光斑的形状和亮度?为什么?
  提出猜想小明认为,光斑是太阳光透过树叶间的缝隙照在地面上形成的,根据成影的经验,由于太阳光是平行光,透过孔后照在地面上形成的光斑应当与孔的形状相似,所以孔的形状决定了光斑的形状.你是否同意他的观点?你有什么不同的猜想?(因为影子是学生熟悉的事物,它是由物体阻挡太阳光照射而成的,学生也都认为太阳光是平行光,所以小明的这种看法会得到很多学生的支持.)
  实验设计围绕如何用实验验证猜想和需要哪些器材这两个问题来讨论.要求学生实验在树荫下进行,因此必须设法创造可控制的条件进行实验.怎样才能解决这些困难呢?(在卡片纸上开孔就可以满足控制的要求了.通过讨论,由学生自己确定如何在卡片上开孔,并写出实验方案)
  实验探究可以分两组进行,在地面上铺一张白纸,由学生按自定的步骤进行.如:
  (1)取孔的大小基本一样(长宽都为1 cm)、形状不同(正方形、三角形、菱形、圆形等)的带孔卡片,将其置于白纸上方约1 m的地方,让太阳透过卡片上不同形状的小孔,观察光斑的形状和亮度,观察得到的结论是光斑形状与孔的形状相似.有的组取孔的长宽约为3 mm、形状不同的卡片实验,观察到的光斑都近似为圆形.综合结论是光斑的形状与孔的大小有关.
  (2)在卡片上开某一形状的孔(如菱形,长宽约2 cm),用另一张无孔卡片遮挡住孔的一部分,让太阳光透过孔照射在地面的白纸上,移动覆盖的卡片使孔的大小改变,观察光斑的形状和亮度.综合结论是光斑的形状与孔的大小有关.
  成果整理与交流
  (1)收集的各种信息,如树荫下的各种光斑的照片,用卡片实验所得到的各种光斑的照片,用表格和图形记录现象.
  (2)整理汇报的内容,包括问题的提出、研究方法和计划、实验的情况和记录、结论与论证、待研究的问题等.
  (3)选择、准备好交流汇报的形式和材料,汇报可以由学生分工合作进行,并应用多媒体手段.汇报交流中,其他学生可以进行评价和提出质疑,汇报人回答问题.
  教师可以在学生汇报的基础上总结评价,充分肯定学生探究中的闪光点,并提出一些可进一步探究的开放性课题,如在日食发生时用小孔观察光屏上的光斑形状,以激发学生探究学习的动机.
  2教学反思
  曾有老师建议将“装满水的杯子里还能放进多少回形针”这个小活动作为初中物理教材的第一个综合实践活动,笔者认为不妥 .这个活动在教材中属于小探究,学生要深入探究较难,因为这个活动中涉及的知识较多(比如有关水的表面张力方面的知识,这个知识点初中阶段不会涉及到),影响因素也较为复杂.该活动在初中物理教材的引言中仅仅只是为了激发学生的兴趣,不要求学生对该活动有多么深入的理解.还有老师提出 “用电冰箱研究物态变化现象”内容多、花费时间长.还有很多老师可能会提出许多诸如此类的问题,那都是源于对教材的栏目设计意图理解不到位.
  最后,笔者认为,对教材的使用要因地因人制宜,切不可完全照搬.实践证明,用活教材,用好教材,要求教师不能死啃书本,不能被教材提供的素材限制了思路,而要根据“学情”、“材情”、“课情”的需求进行“二度开发”,对教材进行大胆的重组或补充,挖掘出富有生活气息、探究价值的学习材料.
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