重视课堂“多样性”引导学生主动学习

《初中物理新课程标准(2011版)》指出：“义务教育物理课程要给学生提供必要的科学探究机会，让学生通过自己的思考、动手实验、查阅文献等，经历探究过程、体验探究过程的曲折和乐趣、发展科学探究的能力、增强对科学探究的理解.”《标准》还提到：“在科学探究中，教师不仅应关注让学生通过探究发现某些规律，同时应注重在探究过程中发展各层次学生的探究能力，提高探索兴趣，养成科学态度和树立科学精神.”因此，现代物理教学必须以学生发展为本，重视基础，以提高学生科学素养为核心，倡导自主学习、合作学习和探究学习，重视科学探究中出现的“多样性”，为每个学生的发展创造条件.

《弹力》是苏科版八年级物理下册第八章第一节的内容，是力学基础的核心内容之一.在教学过程中，笔者立足教材却不局限于教材，根据新课程的课程理念和教学需要，指导学生利用身边随手易得的物品开展探究活动，感受弹性现象、探知形变与弹力的规律，并引发学生对新规律的应用，实现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学目标.下面是这节课的教学片段.

1课前准备

教师把全班同学分成10个小组，每组4人，每组选出一个小组长，要求每一组尽可能多地搜集或制作一些形状可以发生改变的物体(如：弹簧、塑料尺、钢尺、海绵、橡皮泥、充气气球、纸团等).教师分别向各小组了解准备情况，给予适当的指导，并根据各小组情况准备若干备用器材.

点评这节课采用了课内外相结合的形式，即课外学生搜集、制作材料，和课内学生分组讨论、实验探究相结合.教师仅仅作为指导者，指导学生分析实验原理，引导学生合理规范地进行实验操作.教师改变传统的教授式教学方式，让学生在不断的实践中体验、感悟实验探究的方法，在动手动脑中建构知识体系，并在展示交流中深化知识体系，体验成功.同时培养了学生的观察能力、实验能力和分析归纳能力，促进了学生良好情感、态度、价值观的形成.

2教学过程

2.1形变概念的教学

教师查看各小组搜集或制作的物体(形状可以发生改变的)，安排部分学生上台，展示它们的形变情况.

师：这些物体受力后，都发生形变了吗? 有什么不同？

生甲：都形变了，有些形状能够完全恢复，有些则不能.

生乙：不对，某些坚硬的物体，比如课桌、玻璃瓶就不会形变!

生丙：反对!课桌、玻璃瓶也会形变，只是形变的程度很微小，我们看不到而已.

师：到底谁说得对？大家讨论讨论.

(全班学生热情高涨，小组讨论气氛热烈!)

点评学生对事物的感知具有“多样性”，他们观察现象的角度、思考问题的方式客观上存在着个体差异.巧用这种“差异”引入新课，不但可以将学生上课前分散的注意力集中起来，更重要的是能激发起各层次学生的学习兴趣，启发全体学生积极的思考，使他们能迅速而有效地投入到学习物理的情境中去.

师：怎样才能判断坚硬的物体是否发生形变？

生甲：比如说玻璃瓶，我们可以在瓶中灌些水，然后用手挤压瓶子，如果水面有升降，则说明玻璃瓶也会受力发生形变.

师：嗯，有道理!

生乙(兴奋地说)：如果在玻璃瓶中装满水，把细管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中，再用双手挤压玻璃瓶效果会更好!

师：是这个样子吗？(微笑着拿出如图1所示实验装置)

生丙(大呼)：我来!(说着走上讲台，双手如图1所示挤压玻璃瓶.)瞧，液面上升了，坚硬物体也会形变!

师(故作质疑状)：一定是玻璃瓶形变造成的吗？

有学生插嘴：手的温度较高，也有可能是水受热膨胀的原因!

生丙(着急补充)：哎呀，带个隔热手套不就行了嘛!

生丁(眼睛里冒着“光”)：带什么手套，让我来!(说完走上讲台，双手如图2所示挤压玻璃瓶.)这个玻璃瓶是椭圆形的，挤压玻璃瓶的不同位置，液面既可上升，也可下降，充分证明坚硬的玻璃瓶也会发生微弱的形变!

师：对不对？

全班学生齐呼：对!( 同时教室里响起热烈的掌声，整个班级沉浸在探究的快乐之中.)

(接着，教师肯定学生的活动表现，用规范的语言表达：(1)任何物体在力的作用下都能发生形变;(2)形变分“弹性形变”和“范性形变”.然后经分析得出“弹力”概念及产生原因.)

点评在学生设计的实验方案中，有的合理，有的不合理；有的完善，有的不完善，所以学生的实验结论也会表现为：有的正确，有的错误；有的正确而且全面，有的只是部分正确.在新型的物理教学过程中，教师要充分重视这种“多样性”，“广开言路”并正确而积极地引导学生，使他们学得更自信，探究得更深入.

2.2弹力的方向和大小

知道“弹力”概念后，教师指导学生利用身边的物品(如：弹簧、橡皮筋、充气气球等)感受弹力的方向.通过实验，学生认识到弹力的方向总是指向施力物体形变恢复的方向.接下来进入“弹力大小”的探究：

师：弹力的大小跟哪些因素有关？

生甲：可能与物体的长度有关.

生乙：与物体的材料有关.

生丙：与外力大小有关.

生丁：与物体的形变程度有关.

生戊：与物体厚度、宽度有关，还可能与……(详见表1)

表1 猜想归类表无关类需转换类理想类“弹力”①弹力大小可能与厚度、宽度有关

②弹力大小可能与温度有关①弹力大小可能与物体长度有关

②弹力大小可能与外力大小有关①弹力大小可能与物体的材料有关

②弹力大小可能与物体形变的程度有关师(故作感叹状)：同学们居然能想出这么多因素!下一步该怎么办？

全班学生齐声回答：实验探究.

师：什么方法？

全班学生(兴奋地回答)：控制变量法.

点评：学生的问题和猜想具有多样性，这些猜想不是杂乱无章的，而是有规律的，可以被归纳为无关类、需转换类和理想类.无关类猜想与问题情景、知识目标无关，不过却不一定是错误的.需转换类猜想与问题情景密切相关而且都间接地触及到了问题情景的实质，但需要我们对它做一定的转换工作，才会表达得更加明了、正确、全面.理想类猜想直接反映了问题情景的实质，而且它的表述也比较准确.对于前两个类型的猜想，教师切不可简单地加以否定，以免挫伤学生的积极性，我们可以引导学生进行讨论并通过有选择的板书保留有价值的猜想.

师：究竟哪种猜想更合理？请各小组讨论.

经过讨论，教师指导学生利用手中的弹簧和直尺，分小组设计实验方案，探究“弹簧的弹力与形变量之间的定量关系”.

在学生做实验的过程中，出现了种种问题，如有些学生把弹簧的原长、弹簧的长度、弹簧伸长的长度混淆起来.还有的小组在测量弹簧的伸长量时，忘记减去原长.这样的小组我们故意让他们上台“展示”，以加深正确的理解.在处理实验数据时，有的学生采用了求比值法，有的学生采用了图象法，在误差范围内都可以得出弹簧的弹力与形变量成正比.两者比较，图象法处理数据更为直观、更容易得出物理规律，且该种方法处理数据也能更好地减小实验的偶然误差.接下来为进一步提高对图象的认识，教师可以故意找两组不同的学生上来展示.在他们展示完后，将他们的数据画在同一个坐标系中，提示学生观察虽然两次实验都近似成正比，但图象斜率不同，体现了弹簧哪方面的区别( 以此加深同学对材料弹性强度的理解).

点评课堂上表现出来的“多样性”实际上是学生劳动的结果.教师重视“多样性”就是肯定学生的劳动.学生一旦发现他们的劳动被教师和同学关注了，就会有一种成就感.这种感觉会让他们更加自信，让他们的思维更加活跃，让他们的探究更加深入.

2.3弹簧测力计的教学

师：同学们，人类之所以与其他动物不同，就在于人类善于探索和思考.有了人类的探索与创造，地球上才有了丰富的物质文明.今天同学们探究出了在弹性限度内，弹簧伸长与外力成正比，我们怎样应用它呢？我们可以设计出什么东西呢？请同学们先独立思考，然后在小组内议一议.

生甲：可以用弹簧测量物体有多重.因为弹簧挂钩码有伸长.如果挂另一个物体与挂钩码伸长的长度相同，那物体就与钩码一样重.

师：请其他小组进行评估.

生乙：道理正确，但不方便，物体有的重有的轻，重的要挂许多钩码才行.

生丙(大呼)：不行!这样做，弹簧只能竖着用，不能横着用，要改进!

生丁(恍然大悟)：弹簧不仅仅能测重，还可以测力.

生戊(突然“不规矩”地发出声音)：叫测力比叫测重好!

生己(早已按捺不住)：拉多长是多大力，如果有个刻度盘能直接读数就更方便了，就像温度计一样.

生庚(微笑着补充)：刻度盘上的单位不能用克，应当用牛顿.

生辛：……

师：你们说的工具“诞生”了!(微笑着取出弹簧测力计，向全班学生展示.)

全班同学惊呼：哇塞!就是它了!(整个班级沉浸在创造的快乐中，享受着成功的喜悦!)

点评现在，升学压力还是客观存在的.为了取得好成绩，一些学生通过家教、自学等途径，提前“知道”了所要学习的内容，等到集体学习时便失去了兴趣.但教师如果能够让“多样性”得到充分的展示，就有可能把这部分学生吸引回课堂.这是因为：别人提出的问题、制定出的方案，他们有可能根本就没有想到过.同学们的探究、创造过程必定会引起他们的兴趣，让他们愿意加入.

教学至此，板书课题：弹力和弹簧测力计，然后让学生看书、看实物，知道弹簧测力计的组成，最大的测量值、分度值.接着，教师和学生一起讨论、研究弹簧测力计的正确使用方法，并成功测出钩码和木块的重.课后，笔者引导学生根据课本的相关内容，自己设计一个实验方案，粗略测定头发所能承受的最大拉力，并对方案进行小组评估.

3教学小结

本节课采用课内外相结合的形式，课中设计了多个学生实验，自主探究活动，将原本较为抽象、枯燥的思维活动转化为生动、有趣的学习体验，最后让学生在生活小实验的研究性活动中，获得了知识及能力的提升和发展.毋庸置疑，培养每个学生的创新意识和实践能力是教学设计的原则，结合不同层次学生的实际认知水平、重视课堂教学过程中的“多样性”进行创造性的教学设计应是每一位教师的追求.当然，由于教学时间的有限性，要让学生经历探究的各个环节又要保证探究学习的质量往往是困难的，甚至是不可能的.这就需要我们教师要有耐心、要有思想准备，更要有巧手点拨的智慧.

4教学反思

“多样性”是物理探究式课堂教学“与生俱来”、不可避免的现象，具有很多优点.重视“多样性”能让不同层次的学生都积极、主动地参与到探究学习当中，体验学习的快乐，享受成功的喜悦.因此实际教学中，敷衍它、回避它、压制它都是错误之举.教师必须深入认识物理课堂上的“多样性”并采取正确的方法去应对它，才能真正使每一位学生学有兴趣，学有所获.

【基金：江苏省十二五教育科学规划课题《主动参与式课堂学与教的研究》的阶段研究成果,课题编号：Ba/2011/02/063】