如何區(qū)分物態(tài)變化的科學(xué)探究
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內(nèi)容摘要：關(guān)于初中物理中物態(tài)變化的科學(xué)探究的嘗試。
關(guān)鍵詞：物態(tài)變化、科學(xué)探究。
科學(xué)的核心是探究，教育的重要目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，科學(xué)課程應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)這兩者的結(jié)合，突出科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式。美國1996年初發(fā)布了第一個國家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，其核心是科學(xué)探究。英國、日本、新西蘭等國，科學(xué)探究也都成為科學(xué)課程的核心。我國教育部制定的《科學(xué)（7-9年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》（實(shí)驗稿）的“總目標(biāo)”中，提出了“增進(jìn)對科學(xué)探究的理解，初步養(yǎng)成科學(xué)探究的習(xí)慣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力”，“分目標(biāo)”中更是將“科學(xué)探究”列在首位?？茖W(xué)探究作為一種讓學(xué)生理解科學(xué)知識的重要學(xué)習(xí)方式越來越受到重視。
在初中如何開展探究式學(xué)習(xí)？我認(rèn)為，初中階段可以從學(xué)科內(nèi)較為簡單的探究式學(xué)習(xí)入門，以教師組織學(xué)生開展有知道的探究式學(xué)習(xí)為主，為后續(xù)學(xué)科或高中高層次的探究式學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備和銜接。教師應(yīng)篩選出那些適宜開展探究式學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
初中剛開始學(xué)習(xí)物理，學(xué)生的理解能力、分析、思維能力還較淺薄時就接觸到“物態(tài)變化”這一章，他們概念多，過程復(fù)雜，特別是吸熱、放熱過程難以區(qū)分，用于解決生活實(shí)際時較困難。如果這一章學(xué)不好，也許學(xué)生就對物理失去興趣和信心。因此教師不能只應(yīng)用常規(guī)方式教學(xué)，這樣學(xué)生多是課上明白，課下死記硬背，又回到“霧里”，不能達(dá)到從“霧里----悟理----物理”的學(xué)習(xí)真諦。因而我教學(xué)中，在常規(guī)教學(xué)方式的基礎(chǔ)上又應(yīng)用了探究式教學(xué)，下面是探究的過程：
一、準(zhǔn)備工作：
教師教學(xué)知識上的準(zhǔn)備：為了讓學(xué)生在課堂上探究物態(tài)變化的吸熱、放熱過程，教師應(yīng)把什么是物態(tài)、什么是物態(tài)變化、物體存在都有什么狀態(tài)等基本概念介紹給學(xué)生。
知識準(zhǔn)備：學(xué)生預(yù)習(xí)什么是溶解、凝固、汽化、液化、升華、凝華、六個基本概念。
實(shí)驗儀器準(zhǔn)備：每兩個學(xué)生為一組自備材料和工具，準(zhǔn)備演示其中的一種物態(tài)變化，必要時學(xué)生可向教師借實(shí)驗室的工具和儀器裝置。此項工作教師必須進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，以免實(shí)驗的內(nèi)容雷同太多。為了激發(fā)學(xué)生興趣，還可以在活動中設(shè)立“最新奇、最能說明道理、最佳協(xié)作獎”等獎項。 因為此項工作關(guān)系到整個教學(xué)的效果，所以教師要做好到位的指導(dǎo)。如做好安全教育，做好協(xié)作教育等。教育學(xué)生“倘若你有一個蘋果,我也有一個蘋果,而我們彼此交換這些蘋果,那么，你和我仍然是各有一個蘋果,但是，倘若你有一種思想，我也有一種思想，而我們彼此交換這些思想，那幺我們每個人將各有兩種思想”,大文豪肖伯納的這些話道出了協(xié)作的真諦.不論是從理論還是實(shí)踐上看，協(xié)作學(xué)習(xí)都優(yōu)于個別學(xué)習(xí)。協(xié)作學(xué)習(xí)不僅有利于學(xué)生個體的思維能力、學(xué)習(xí)業(yè)績等的提高，還有利于學(xué)生以樂觀態(tài)度對待學(xué)習(xí)內(nèi)容，在與他人交往中相互尊重。
二、課上探究：
每兩組之間相互演示，并分析是什么物態(tài)變化過程及是吸熱、放熱。我深刻的體會到，充分發(fā)揮學(xué)生的動手、思考能力，可以最大限度的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們在學(xué)習(xí)過程中不感到疲倦、厭倦。正如牛頓善于繼承前人的成果,這是和他的奮發(fā)好學(xué)、勤于思考分不開的。有人問牛頓是怎樣發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的，他回答說：“靠不停的思考”（3）（By thinking on it continually）。問題的解決，特別是有創(chuàng)意的問題要“靠不停地思考”不是單單靠課堂上45分鐘就能完成的，“素質(zhì)教育”并不排除勤奮刻苦，刻苦學(xué)習(xí)也不等同于大量做題，關(guān)鍵是要樂于思考，肯鉆研、有創(chuàng)新。最后，評出較好、并可重復(fù)做的一組，給全班演示并講解。
從實(shí)踐的角度看，協(xié)作學(xué)習(xí)不僅指不同學(xué)生研究問題，還包括不同科目之間的互相支持和啟發(fā)，特別是“3+x”的高考模式對學(xué)生的綜合能力提出了較高的要求，那么在教學(xué)中除了夯實(shí)本學(xué)科的基礎(chǔ)，還要培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的各種能力。包括思考創(chuàng)新、動手操作、論述總結(jié)等。
三、評獎：
為了這一節(jié)課，有很多學(xué)生都動了腦筋。為了使學(xué)生的付出得以承認(rèn)，老師的許諾得以實(shí)現(xiàn)，全班進(jìn)行了嚴(yán)肅的評獎。
本次課上學(xué)生共準(zhǔn)備了各種實(shí)驗二十個，其中有3組是重復(fù)的，有8個是書上的事例，如冰融化為水的溶解過程、把水加熱汽化為水蒸汽的過程、水蒸氣遇到較涼的玻璃片液化為水的過程、把水涂在身上水汽化為氣體的過程、燈泡內(nèi)鎢絲的升華和凝華過程等，在實(shí)驗的基礎(chǔ)上學(xué)生很容易分析出物態(tài)變化到底是吸熱還是放熱。
有個學(xué)生的實(shí)驗很有創(chuàng)意。他要探究凝固過程是吸熱還是放熱?？吹綍纤坛杀膶?shí)驗，他認(rèn)為雖然把一杯水放到冰箱內(nèi)就可以了，但在課堂上不好實(shí)施。于是他就點(diǎn)燃蠟燭，然后讓蠟油滴到放在手上的薄紙上，由于手感覺到有些熱，所以他得出結(jié)論：手吸熱所以覺得熱，即在此同時，油滴在放熱。結(jié)論就是：液體凝固成固體，需要放出熱量。
有個學(xué)生的設(shè)想非常的合理，推理非常正確。不但用實(shí)驗講解了液體汽化要吸熱，還想說明為什么100℃的水蒸汽比100的水對人的傷害性更強(qiáng)。他在化學(xué)老師那里借來沸點(diǎn)很低只有20幾℃的化學(xué)藥品，用酒精燈對其加熱，我們能觀察出汽化需要吸熱。然后他讓同學(xué)去試是同溫度的液體和氣體那個對人的傷害更大。然后他還進(jìn)行了推理，得出100℃的水蒸汽比100℃的水對人的傷害性更強(qiáng)。（當(dāng)然，在每個學(xué)生實(shí)驗之前，教師都要進(jìn)行審查，以保證學(xué)生的安全。）
關(guān)鍵詞：物態(tài)變化、科學(xué)探究。
科學(xué)的核心是探究，教育的重要目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，科學(xué)課程應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)這兩者的結(jié)合，突出科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式。美國1996年初發(fā)布了第一個國家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，其核心是科學(xué)探究。英國、日本、新西蘭等國，科學(xué)探究也都成為科學(xué)課程的核心。我國教育部制定的《科學(xué)（7-9年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》（實(shí)驗稿）的“總目標(biāo)”中，提出了“增進(jìn)對科學(xué)探究的理解，初步養(yǎng)成科學(xué)探究的習(xí)慣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力”，“分目標(biāo)”中更是將“科學(xué)探究”列在首位?？茖W(xué)探究作為一種讓學(xué)生理解科學(xué)知識的重要學(xué)習(xí)方式越來越受到重視。
在初中如何開展探究式學(xué)習(xí)？我認(rèn)為，初中階段可以從學(xué)科內(nèi)較為簡單的探究式學(xué)習(xí)入門，以教師組織學(xué)生開展有知道的探究式學(xué)習(xí)為主，為后續(xù)學(xué)科或高中高層次的探究式學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備和銜接。教師應(yīng)篩選出那些適宜開展探究式學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
初中剛開始學(xué)習(xí)物理，學(xué)生的理解能力、分析、思維能力還較淺薄時就接觸到“物態(tài)變化”這一章，他們概念多，過程復(fù)雜，特別是吸熱、放熱過程難以區(qū)分，用于解決生活實(shí)際時較困難。如果這一章學(xué)不好，也許學(xué)生就對物理失去興趣和信心。因此教師不能只應(yīng)用常規(guī)方式教學(xué)，這樣學(xué)生多是課上明白，課下死記硬背，又回到“霧里”，不能達(dá)到從“霧里----悟理----物理”的學(xué)習(xí)真諦。因而我教學(xué)中，在常規(guī)教學(xué)方式的基礎(chǔ)上又應(yīng)用了探究式教學(xué)，下面是探究的過程：
一、準(zhǔn)備工作：
教師教學(xué)知識上的準(zhǔn)備：為了讓學(xué)生在課堂上探究物態(tài)變化的吸熱、放熱過程，教師應(yīng)把什么是物態(tài)、什么是物態(tài)變化、物體存在都有什么狀態(tài)等基本概念介紹給學(xué)生。
知識準(zhǔn)備：學(xué)生預(yù)習(xí)什么是溶解、凝固、汽化、液化、升華、凝華、六個基本概念。
實(shí)驗儀器準(zhǔn)備：每兩個學(xué)生為一組自備材料和工具，準(zhǔn)備演示其中的一種物態(tài)變化，必要時學(xué)生可向教師借實(shí)驗室的工具和儀器裝置。此項工作教師必須進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，以免實(shí)驗的內(nèi)容雷同太多。為了激發(fā)學(xué)生興趣，還可以在活動中設(shè)立“最新奇、最能說明道理、最佳協(xié)作獎”等獎項。 因為此項工作關(guān)系到整個教學(xué)的效果，所以教師要做好到位的指導(dǎo)。如做好安全教育，做好協(xié)作教育等。教育學(xué)生“倘若你有一個蘋果,我也有一個蘋果,而我們彼此交換這些蘋果,那么，你和我仍然是各有一個蘋果,但是，倘若你有一種思想，我也有一種思想，而我們彼此交換這些思想，那幺我們每個人將各有兩種思想”,大文豪肖伯納的這些話道出了協(xié)作的真諦.不論是從理論還是實(shí)踐上看，協(xié)作學(xué)習(xí)都優(yōu)于個別學(xué)習(xí)。協(xié)作學(xué)習(xí)不僅有利于學(xué)生個體的思維能力、學(xué)習(xí)業(yè)績等的提高，還有利于學(xué)生以樂觀態(tài)度對待學(xué)習(xí)內(nèi)容，在與他人交往中相互尊重。
二、課上探究：
每兩組之間相互演示，并分析是什么物態(tài)變化過程及是吸熱、放熱。我深刻的體會到，充分發(fā)揮學(xué)生的動手、思考能力，可以最大限度的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們在學(xué)習(xí)過程中不感到疲倦、厭倦。正如牛頓善于繼承前人的成果,這是和他的奮發(fā)好學(xué)、勤于思考分不開的。有人問牛頓是怎樣發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的，他回答說：“靠不停的思考”（3）（By thinking on it continually）。問題的解決，特別是有創(chuàng)意的問題要“靠不停地思考”不是單單靠課堂上45分鐘就能完成的，“素質(zhì)教育”并不排除勤奮刻苦，刻苦學(xué)習(xí)也不等同于大量做題，關(guān)鍵是要樂于思考，肯鉆研、有創(chuàng)新。最后，評出較好、并可重復(fù)做的一組，給全班演示并講解。
從實(shí)踐的角度看，協(xié)作學(xué)習(xí)不僅指不同學(xué)生研究問題，還包括不同科目之間的互相支持和啟發(fā)，特別是“3+x”的高考模式對學(xué)生的綜合能力提出了較高的要求，那么在教學(xué)中除了夯實(shí)本學(xué)科的基礎(chǔ)，還要培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的各種能力。包括思考創(chuàng)新、動手操作、論述總結(jié)等。
三、評獎：
為了這一節(jié)課，有很多學(xué)生都動了腦筋。為了使學(xué)生的付出得以承認(rèn)，老師的許諾得以實(shí)現(xiàn)，全班進(jìn)行了嚴(yán)肅的評獎。
本次課上學(xué)生共準(zhǔn)備了各種實(shí)驗二十個，其中有3組是重復(fù)的，有8個是書上的事例，如冰融化為水的溶解過程、把水加熱汽化為水蒸汽的過程、水蒸氣遇到較涼的玻璃片液化為水的過程、把水涂在身上水汽化為氣體的過程、燈泡內(nèi)鎢絲的升華和凝華過程等，在實(shí)驗的基礎(chǔ)上學(xué)生很容易分析出物態(tài)變化到底是吸熱還是放熱。
有個學(xué)生的實(shí)驗很有創(chuàng)意。他要探究凝固過程是吸熱還是放熱?？吹綍纤坛杀膶?shí)驗，他認(rèn)為雖然把一杯水放到冰箱內(nèi)就可以了，但在課堂上不好實(shí)施。于是他就點(diǎn)燃蠟燭，然后讓蠟油滴到放在手上的薄紙上，由于手感覺到有些熱，所以他得出結(jié)論：手吸熱所以覺得熱，即在此同時，油滴在放熱。結(jié)論就是：液體凝固成固體，需要放出熱量。
有個學(xué)生的設(shè)想非常的合理，推理非常正確。不但用實(shí)驗講解了液體汽化要吸熱，還想說明為什么100℃的水蒸汽比100的水對人的傷害性更強(qiáng)。他在化學(xué)老師那里借來沸點(diǎn)很低只有20幾℃的化學(xué)藥品，用酒精燈對其加熱，我們能觀察出汽化需要吸熱。然后他讓同學(xué)去試是同溫度的液體和氣體那個對人的傷害更大。然后他還進(jìn)行了推理，得出100℃的水蒸汽比100℃的水對人的傷害性更強(qiáng)。（當(dāng)然，在每個學(xué)生實(shí)驗之前，教師都要進(jìn)行審查，以保證學(xué)生的安全。）