(江蘇省常熟實驗中學(xué),江蘇 常熟 215500)
典型任務(wù)是指:在科學(xué)課堂的探究任務(wù)中要包含著學(xué)生必須掌握的核心知識,要蘊含著科學(xué)方法,在任務(wù)中要設(shè)計一些有梯度的問題情境,著力培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
加涅指出:“當(dāng)情境以及記憶內(nèi)容影響學(xué)習(xí)者,以致他的動作從他進(jìn)入這種情境之前到他進(jìn)入這種情境之后發(fā)生變化時,便產(chǎn)生了學(xué)習(xí)活動,這種動作的變化就導(dǎo)致學(xué)習(xí)的發(fā)生。”在實驗前后,學(xué)生有了體悟,思維發(fā)生了轉(zhuǎn)變,老師也完成了課堂任務(wù),就是一堂有效率的課。典型任務(wù)中要包含核心知識,核心知識一旦確定,教師必須確保其在教學(xué)中凸顯出來并加以關(guān)注,確保學(xué)生在“走出情境后”,有知識的正確建構(gòu)。
科學(xué)素養(yǎng)由科學(xué)知識、科學(xué)能力、科學(xué)方法、科學(xué)意識和科學(xué)品質(zhì)等要素構(gòu)成。其中科學(xué)方法是學(xué)生獲取知識的手段,學(xué)生只有掌握了科學(xué)方法,才能更深入地理解和牢固掌握科學(xué)知識,提高學(xué)習(xí)效率。轉(zhuǎn)換法、控制變量法、類比法等都是物理研究中的常用方法,在教學(xué)中幫助學(xué)生運用不同的方法,可使探究過程更科學(xué),結(jié)論更加具有普遍性。
物理是一門研究自然的學(xué)科,把發(fā)現(xiàn)的機會讓給學(xué)生,鼓勵其勇于探索世界,幫助其發(fā)展物理思維。發(fā)現(xiàn)問題是思維活動中最重要的環(huán)節(jié),沒有問題的思考是膚淺的、被動的。要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識和能力,關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)有效的情境。
典型任務(wù)一:探究聲音的產(chǎn)生和傳播
將發(fā)聲的音叉觸及面頰,有什么感覺?學(xué)生可感受到面頰麻麻的??梢龑?dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:聲音是由振動產(chǎn)生的。讓每位學(xué)生通過各種感官直接參與到實驗中,對生活中常見的器材更加感興趣。
筆者在書本實驗的基礎(chǔ)上加入了兩個實驗:一是敲非洲鼓,鼓聲有節(jié)奏感,悅耳動聽,學(xué)生都聽到了聲音。提問:怎么證明鼓面在振動呢?學(xué)生討論后認(rèn)為,每個人用手來觸摸太費時,由經(jīng)典詩詞“大珠小珠落玉盤”,學(xué)生想到可在鼓面上放一些輕小物體,如小紙屑、泡沫小球等,將振動的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換放大成可見的輕小物體的彈起,實驗現(xiàn)象清晰可見。這樣,不僅鞏固了知識點,為接下來學(xué)習(xí)樂音的響度作了鋪墊。二是蒙上參與“土電話實驗”的兩位同學(xué)的眼睛,在學(xué)生自己嘗試時,會出現(xiàn)兩種情況:(1)繃緊細(xì)線,聽到對方聲音;(2)細(xì)線松弛,聽不到或聽不清對方聲音。在成功獲得繃緊的細(xì)線能傳播聲音的知識后,再請一名同學(xué)悄悄捏住細(xì)線,則會出現(xiàn)振動停止,也聽不到聲音的現(xiàn)象。
在物理教學(xué)中,任何一個模型都是由各種變量構(gòu)成的,當(dāng)分析這些模型時,可以選擇研究其中一個變量對另一些變量的影響。
典型任務(wù)二:探究影響聲音強弱的因素
敲鼓時,要使鼓聲更響,你會怎樣做?在此之前,學(xué)生對“更響”的理解并不一定準(zhǔn)確,教師先示范輕聲說和用力喊,讓全體學(xué)生體會到聲音的大小即響度。如何改變鼓聲的響度呢?同學(xué)們可在自己課桌上先行實驗,再請學(xué)生上臺演示。
設(shè)計實驗的過程中,最重要也是最困難的就是設(shè)計表格,研究自變量和因變量的關(guān)系,通過和學(xué)生一起討論,設(shè)計了表1,層層遞進(jìn),也為學(xué)生將來學(xué)習(xí)復(fù)雜的實驗打下基礎(chǔ)。
表1
學(xué)生討論得出結(jié)論:力的大小是影響響度的原因,力是自變量,響度是因變量。教師提問:力真的是影響響度的根本原因嗎?聲音是由振動產(chǎn)生的,改變力能改變振動的什么呢?重新設(shè)計實驗并完善之(如表2)。
表2
原來振動的幅度才是影響響度的原因。學(xué)生將上述實驗中的現(xiàn)象放大,將鼓面振動的幅度轉(zhuǎn)換成輕小物體被彈起的高度,加深了對轉(zhuǎn)換法的認(rèn)識。
典型任務(wù)三:聲音不能在真空中傳播
圖1
將正在發(fā)聲的手機懸吊在廣口瓶內(nèi),再抽出瓶內(nèi)的空氣(如圖1),聲音有何變化?
學(xué)生自行分析實驗,要注意運用控制變量法,所以要使手機發(fā)出同一強度和音調(diào)的聲音,隨著不斷抽氣,瓶內(nèi)的空氣越來越少,聽到的鈴聲越來越小。
提問:聲音可以在真空中傳播嗎?不能!老師需要講解清楚,鈴聲小是因為空氣變少了,聲音變得“難”傳播,而抽氣機是無法真正實現(xiàn)將廣口瓶內(nèi)氣體完全抽出,所以我們需要在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行推理,若空氣完全抽出,即處于真空狀態(tài),那聲音將不能傳播。這種研究方法叫實驗加推理的方法,早前伽利略也用這種方法推翻了亞里士多德的理論,為牛頓第一定律的建立奠定了基礎(chǔ)。
在典型任務(wù)的設(shè)計中,密切聯(lián)系學(xué)生的生活,教學(xué)情境貼近現(xiàn)實,這樣的課堂有利于學(xué)生利用現(xiàn)有知識去解決生活中的問題,增強了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,還能讓學(xué)生經(jīng)歷探究的過程,學(xué)會科學(xué)研究方法,提升他們的科學(xué)探究能力。