摘 要：从学习物理规律解释物理现象，转变为观察物理现象得出物理规律，促使学生由被动学习转化为主动学习，用心去体验物理探究过程中的乐趣和成功感，更能在物理过程分析中提升物理的过程思维.
关键词：有效观察;有效提问;合理猜想;实验探究;评估结论
文章编号：1008-4134（2020）02-0054 中图分类号：G633.7 文献标识码：B
作者简介：姜建军（1975-），江苏海门人，本科，中学一级教师，研究方向：课堂生态教学状态的研究.
苏科版物理教材的最大特点是：改变了传统物理教材通过物理概念、规律等知识的传授，来被动解释物理现象的教学观念.教材注重教师通过有效导学，来引导学生观察物理现象、提出问题、积极主动地去猜想、设计各种探究性实验来验证猜想、在探究物理现象的过程中得出物理规律的教学理念.从学习物理规律来解释物理现象，到观察物理现象得出物理规律的这一巨大变革，更能促使学生由被动学习转化为主动学习，用心去体验物理探究过程中的乐趣和成功感，更能在物理过程分析中提升物理的过程思维，来解决生活中的物理问题.这就是为什么能使很多教师由一开始的排斥到认可，最后欣然接受这一变革的原因.这一变革冲击着教师原来固有的教法，解放了教师的思想，不但给教师带来全新的教学理念，而且给学生带来全新的课堂教学流程.但教师在这一变革中也面临很多困惑：怎样对所观察的物理现象进行有效探究？笔者根据自身的教学体会认为应把握住以下几点：
1 如何引导学生有效观察物理现象，提出值得探究的有效问题
教师在将自然界的各种物理现象通过实验再现时，学生能否进行有效观察，不但关系到后续探究的方向、深度，而且关系到学生能否提出值得探究的有效问题.引导学生有效观察物理现象，是整个物理探究过程的起点.如何引导学生进行有效观察和有效提问？
情景一：苏科版物理教材物理（八年级上册）序言篇，如图1所示，观察长短两根不同蜡烛谁先灭？
师问：钟罩中两根燃烧的蜡烛谁先灭？
师追问：冲入氢气的气球为什么能够在空气中上升？而我们用嘴吹大的气球在空气中却是下沉的？
生猜想：呼出的气体与蜡烛燃烧后的气体一样，都是密度比空气大的二氧化碳，在空气中会下沉，应该观察到短的蜡烛先灭.
学生分组实验：学生注意观察短的蜡烛是否先灭？
实验现象：与学生猜想不同，有的长蜡烛先灭、有的短蜡烛先灭.
学生质疑：钟罩中长短两根蜡烛谁先灭与哪些因素有关？
这一值得探究的有效问题，不是教师生搬硬套灌输的，而是在教师的引导下思维与实践碰撞自发提出的，這比解决一个问题更重要.
教师可充分利用学生储备的物理知识来解释新的物理现象产生矛盾时，在旧知与新知产生思维碰撞时，提出值得探究的有效物理问题.
情景二：在探究“比热容”时，教师先对旧知再现.
师问：“当我们游泳上岸后为什么会感到冷？”
生：水蒸发吸热、致冷降温.
师追问：为什么晴天时，白天海边沙子是烫的而海水是凉的？
生：海水蒸发吸热致冷降温，温度低于沙子.
师再追问：为什么傍晚海水是暖的而沙子是凉的？
小组讨论：有悖于液体蒸发吸热制冷降温.
在矛盾出现后，学生质疑：同一时刻海水与沙子温度不同的原因究竟是什么？
学生提出的问题是否值得去探究，不但能反映出学生是否注意观察日常生活中的物理现象，而且能反映教师在平时教学过程中，是否善于培养学生提出问题的能力，来培养学生的物理素养.苏科版《物理》很好地抓住了初中物理趣味性的特点，如：“蜡烛”为什么能在水中燃烧？同一个凸透镜能成不同特点的像，与什么因素有关？一个个与学生生活很贴近而又有趣的物理现象和情景，值得学生回味而自发提出值得探究的有效物理问题.同时苏科版《物理》中的“生活·物理·社会”给了教师和学生很大的拓展空间，以此为载体，教师通过对教材的整合可创设更多、更好的物理情景和物理现象，来激发学生的悬疑.
2 如何引导学生提出合理的猜想和假设
在学生提出可探究的有效问题后，如何去探究？首先要对问题进行合理的猜想和假设.很多教师认为，反正猜想没有对错之分，任凭学生盲目的猜想，导致给自己的课堂导学设下障碍，导学方向出现偏差.怎样引导学生进行合理的猜想和假设？
2.1 根据平时对生活中物理现象的感知来进行有效猜想
情景三：液体蒸发快慢与哪些因素有关？
师：组织学生讨论：如何使衣服干得更快？
生：衣服敞开来、放在太阳底下、放在通风处.
师追问：烘干机烘手时，为什么把手敞开来用热风来吹？而花露水为什么口径小，不用时放在阴凉处保存？
生猜想：液体蒸发快慢与液体温度、液体的表面积、液体表面上空气流动快慢有关.
2.2 教师收集相关生活小资料，引导学生合理猜想.
情景四：电功大小与哪些因素有关？
电功概念较为抽象，学生猜想电功大小与哪些因素有关，难度较大.
教师收集相关生活小资料：
（1）空调为什么费电？展示空调铭牌 “220V 10A” ， 白炽灯铭牌 “220V 0.25A”.
（2）放三节干电池的手电筒比放两节干电池的手电筒要亮.
（3）节约用电，注意不要开长明灯.
生猜想：电功与电流、电压、时间有关.
2.3 根据所储备的知识进行思维迁移和初步推理进行合理的猜想和假设
情景五：在探究“力与运动”新课时，猜想运动是否需要力来维持？
（运动是否需要力来维持，这一人类争论了2000年的问题，让初中学生来猜想，的确非常困难）
师问：力的作用效果是什么？
生：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变.
师问：如果物体不受力，还会产生力的作用效果吗？
生：如果物体不受力，不会产生力的作用效果.
师问：不会产生怎样的效果？
生：运动状态就不会改变——运动的速度大小不变、方向不变.
师：小组讨论，运动是否需要力来维持？
小组交流：运动不需要力来维持，不受力会做匀速直线运动.
苏科版《物理》所设置的物理现象都建立在平时日常生活的基础上或从已知领域延伸到未知领域，或以信息快递的形式为解决提出问题后的猜想假设提出更多的素材，教师如果将这些素材进一步整合，会极大拓展学生的思维空间，学生会进行有效大胆的猜想与假设.
3 如何设计实验来验证猜想
猜想是否正确，需要实验来验证.教师应引导学生积极主动对实验进行有效设计来验证.
3.1 探究物理现象一定要注重过程与方法，设计出合理的实验方案
在探究物理现象过程中，无具体固定的模式和教条的方法，而是在实际探究过程中根据解决问题的需要，融入在探究过程中.苏科版物理教材在设计物理现象和情景时，融入了很多探究方法.如：在探究一个变量与多个变量关系时采用的控制变量法;在探究声音是怎样产生的时，借助于水或乒乓球将无法用肉眼观察到的音叉微小振动放大而采用的“转化法”;通过形象的水波来认识抽象的声波而采用的类比法降低学生思维的难度;为了加深对蒸发与沸腾的认识，而采用“归纳比较法”;为了形象地描述光线、磁极相互作用规律而采用“建立模型法”;探究声音不能在真空中传播的“钟罩实验”，无法将空气抽成真空，但根据在探究实验过程中收集到声音越来越弱的现象，得出声音不能在真空中传播，采用“实验+推理”的方法.
3.2 设计物理探究实验时，往往涉及到复杂的方法和步骤，要善于将各种方法进行有效整合
在探究較复杂物理现象时，不仅仅是某个方法的单独应用，而是将多种方法进行有效合理的整合.在整合之前，首先要明确探究的主要方法是什么？如在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中，在学生猜想出可能与接触面积大小、接触面粗糙程度、压力大小有关的前提下，用到主要探究方法——控制变量法，滑动摩擦力大小在无法直接观察的情况下，再通过“转化法”即二力平衡知识，通过拉力大小反映滑动摩擦力大小.在探究动能大小与哪些因素有关的实验中也都用到相同的方法.如：探究牛顿第一定律——斜面实验，首先要明确探究的主要方法是“实验+推理”，即通过不断减小小车与接触面的滑动摩擦力大小来推理得出水平方向不受力时的运动情况，为确保小车刚到水平面具有相同的速度，每次实验控制小车从斜面的同一高度滑下，采用控制变量法.
在设计实验时，首先要明确为了验证猜想与假设，所设计的主要步骤和方法是什么，再细化到具体的步骤和方法，引导学生有方法有步骤地去探究.
4 如何对整个探究过程进行有效评估和交流，将物理回归到实际生活中去
放开课堂，让学生大胆地进行交流，在交流中获取更多的信息.由于实验是开放的，学生思维也是开放的，同一个实验往往会有不同的探究过程和探究结论，教师如果不注重从学生的实际情况出发，依据自己主观的想象来进行点评，会束缚学生的思维.学生亲自经历了实验探究过程，当然也最具有话语权，教师应当放手让学生去发表自己的见解.
情景六：除了用尺外，你们还能通过什么方法来比较课桌的长和高谁长？
小组交流：有的小组以课本的长作为标准量、有的小组以手的“一拃”作为标准量，每个小组的方法都很单一，当通过组与组之间的交流方法也就多了.
师问：你们用手的“一拃”作为标准量来比较长度，你们测一测课桌的长度为多少拃？
小组活动：
小组交流：产生争议，同一物体测的 “拃数”为什么不同？
学生讨论：每位同学“一拃”的标准不公认而引起的“纠纷”，自然得出测量必须将待测量与公认的标准量进行比较.
情景七：电路中小灯泡亮度由什么因素决定？
小组实验1：将两个不同规格的小灯泡串联（如图2所示），用电压表分别测小灯泡两端电压并观察小灯泡的亮度.
实验结论：两不同规格的小灯泡串联，通过他们的电流相等，小灯泡L1两端电压大于小灯泡L2两端电压，小灯泡L1比小灯泡L2亮，小灯泡亮度由小灯泡两端电压决定.
小组实验2：将两个不同规格的小灯泡并联（如图3所示），用电流表分别测通过小灯泡的电流并观察小灯泡的亮度.
实验结论：两不同规格的小灯泡并联，他们两端电压相等，通过小灯泡L1的电流小于通过小灯泡L2的电流，小灯泡L1比小灯泡L2暗，小灯泡亮度由通过小灯泡的电流决定.
小组交流：学生产生争议，小灯泡的亮度究竟由电压还是电流决定？
在学生产生争议时，课堂氛围也就活跃起来，教师把握时机与生活实际联系起来进行追问.
师问：小灯泡越亮，说明小灯泡单位时间内电能转化为光能越多，进一步说明小灯泡的实际电功率越大，由此猜想小灯泡的亮度由什么因素决定？
生猜想：小灯泡亮度由实际功率决定.
师追问：小灯泡亮度究竟由电压还是电流决定？
生：根据电功率公式P=UI，小灯泡亮度由小灯泡两端电压和通过的电流共同决定.
小组再次实验：设计如图丙所示的实验，探究得出灯泡亮度由电压和电流的乘积决定，即由实际功率决定.
实验后的交流与合作，是学生思维碰撞的过程，也是对物理探究的一种升华.同时通过交流评估，将物理回归社会、生活中去，苏科版物理教材在每一章节的探究过程都有对应的“生活·物理·社会”，体现了物理最终回归社会，用于社会.
“研”教材、“究”现象，必然产生全新的课堂，如何对物理现象做到有效探究？关键取决于教师能否从传统的教学观念走出来，揣摩教材的编写意图，从学生实际学情出发，找到一条符合自己和学生的探究之路.
参考文献：
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（收稿日期：2019-08-20）
