为进一步贯彻新课程的教育理念,笔者大胆尝试,将课堂自主权逐步下移给学生,总结出物理概念教学的探究式引入模式.
　　一、识别学生已有的认知图式,巧构生活问题
　　学生在碰到新问题时,往往会借助原有的经验,对新的问题作解析或假设,有的假设或解析并不科学、不全面,需要转化,但有的假设却比较接近科学概念,对形成科学概念有较大的帮助.因而从某种意义来说,物理概念教学的主要任务就是将学生的经验水平提升至科学概念水平.如果教师在教学中善于识别和充分利用学生已有的认知图式来进行概念教学,因势利导,教学效果也许会事半功倍.
　　如笔者在进行“压强”概念的教学设计前,已意识到学生常用小刀切削水果等物品,意识到学生对如何有效地切削物品有一定的经验,并懂得用更大的力气或锋利的小刀容易切削物品,这种经验对于顺利建立“压强”的概念无疑是有益的.于是笔者在课前要求每个学习小组至少准备一个马铃薯和细绳,每人一把小刀(重约0.2～0.5N)和一把毫米刻度尺(三角板),并为每组配备重5N和重10N的铁块各一个、一把弹簧测力计,在课堂中以“切马铃薯中的学问”为主题引入新课.
　　二、将综合性问题分解,有效降低难度
　　“切马铃薯”运用了丰富的物理知识,与“压强”的关联度很高,所以利用好该示例对学生准确构建“压强”的概念是很有帮助的.但该问题又是一个综合性的问题,如果教师没有分解好,学生就会无从下手.因此,在教学中笔者将该问题进行了分解,要求学生采用多种切法,并安排了两个任务.
　　任务一:使用刀口分别用不同的力切马铃薯,认真体会用不同的力切的效果有什么不同.这一级别的问题绝大多数学生能轻而易举地解决,并感受到切痕越深,需要的力气越大,当用力到一定程度时,马铃薯被切断.这与学生平时生活中的感受一致,只需教师引导学生用物理的语言描述出来即可.
　　任务二:用同样的力(约5N)分别使用刀口和刀背切马铃薯,比较切痕的深度,感受切痕深度与受力面积的关系.这与学生的生活经验有冲突,但关联度很高,只需教师适当点拨,学生就容易找到解决的方法.在教学中笔者发现:学生在如何运用同样的力时遇到一定困难,但经过小组讨论后,绝大多数学生解决了此问题.
　　这过程学生将外在的信息顺利地纳入已有的认知结构,有效地调动学生学习物理的积极性..
　　三、启迪思路,催生猜想,建立模型
　　在教师的引导下,学生经过充分讨论后,问题得到初步解决,多数学生能基本确定压力的作用效果与“压力大小和受力面积”的大小有关,也能总结出“受力(接触)面积相同时,用的压力越大,切痕越深”和“使用压力相同时,受力(接触)面积越小,切痕越深”的结论.
　　此时教师设置一个关键的问题:“用5N的力用刀口切马铃薯和用10N的力用刀背切马铃薯,怎么对比两个力的作用效果呢?”这个问题与学生已有的认知结构发生严重冲突,不容易得到想要的结论,有些鲁莽的学生干脆直接实验,但得到的结果却难以对比,甚至有的学生怀疑前面结论的正确性,这正是笔者乐意看到的.
　　课程进入了最关键的时刻,此时学生的思路最乱,也是思维最活跃的时候,只需要教师适当引导,收窄思维切口,就可以让他们从混沌中走出.此时教师可以强调任何事物都受一定条件约束、限制,任何的公式、定理、结论都在一定的条件下成立,顺便引入“控制变量法”.接着提醒他们回忆以前有没有已解决过的相类似的问题(如速度),引导学生认真整理已解决问题的思路,然后仔细分析、比较从尚未解决的问题中已获得的数据.通过学生的认真对比和讨论,部分学生想到了“也许可以根据压力大小与受力面积大小的比值来判断压力作用效果的大小”.
　　但多数学生还不认可,此时教师可以鼓励学生对提出的猜想进行论辩,讨论“压力大小和受力面积的比值”的物理意义,引导他们得到“不同的受力面积上受到的不同压力大小可以转换成相同的受力面积(1m2)上的压力大小”的模型,再进一步引导学生提出假设:将同样的压力分散作用在更大的受力面积上,作用效果将会很不明显;将同样的压力集中作用在很小的受力面积上,作用效果将会很明显.
　　此时教师只要指导学生认真测量数据并进行比较,验证猜想,“压强“的概念将会顺利建立.
　　 责任编辑罗峰