探討物態變化的科學原理

關鍵詞：物態變化、科學探究。

科學的核心是探究，教育的重要目標是促進學生的發展，科學課程應當體現這兩者的結合，突出科學探究的學習方式。美國1996年初發布了第一個國家科學課程標準，其核心是科學探究。英國、日本、新西蘭等國，科學探究也都成為科學課程的核心。我國教育部制定的《科學(79年級)課程標準》(實驗稿)的“總目標”中，提出了“增進對科學探究的理解，初步養成科學探究的習慣，培養創新意識和實踐能力”，“分目標”中更是將“科學探究”列在首位。科學探究作為一種讓學生理解科學知識的重要學習方式越來越受到重視。

在國中如何開展探究式學習?我認為，國中階段可以從學科內較為簡單的探究式學習入門，以教師組織學生開展有知道的探究式學習為主，為後續學科或高中高層次的探究式學習做好準備和銜接。教師應篩選出那些適宜開展探究式學習的內容。

國中剛開始學習物理，學生的理解能力、分析、思維能力還較淺薄時就接觸到“物態變化”這一章，他們概念多，過程複雜，特別是吸熱、放熱過程難以區分，用於解決生活實際時較困難。如果這一章學不好，也許學生就對物理失去興趣和信心。因此教師不能只應用常規方式教學，這樣學生多是課上明白，課下死記硬背，又回到“霧裏”，不能達到從“霧裏悟理物理”的學習真諦。因而我教學中，在常規教學方式的基礎上又應用了探究式教學，下面是探究的過程：

一、準備工作：

教師教學知識上的準備：為了讓學生在課堂上探究物態變化的吸熱、放熱過程，教師應把什麼是物態、什麼是物態變化、物體存在都有什麼狀態等基本概念介紹給學生。

知識準備：學生預習什麼是溶解、凝固、汽化、液化、昇華、凝華、六個基本概念。

實驗儀器準備：每兩個學生為一組自備材料和工具，準備演示其中的一種物態變化，必要時學生可向教師借實驗室的工具和儀器裝置。此項工作教師必須進行統籌規劃，以免實驗的內容雷同太多。為了激發學生興趣，還可以在活動中設立“最新奇、最能説明道理、最佳協作獎”等獎項。因為此項工作關係到整個教學的效果，所以教師要做好到位的指導。如做好安全教育，做好協作教育等。教育學生“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,那麼，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作的真諦.不論是從理論還是實踐上看，協作學習都優於個別學習。協作學習不僅有利於學生個體的思維能力、學習業績等的提高，還有利於學生以樂觀態度對待學習內容，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，並分析是什麼物態變化過程及是吸熱、放熱。我深刻的體會到，充分發揮學生的動手、思考能力，可以最大限度的調動學生的學習積極性，使他們在學習過程中不感到疲倦、厭倦。正如牛頓善於繼承前人的成果,這是和他的`奮發好學、勤于思考分不開的。有人問牛頓是怎樣發現萬有引力定律的，他回答説：“靠不停的思考”(3)(Bythinkingonitcontinually)。問題的解決，特別是有創意的問題要“靠不停地思考”不是單單靠課堂上45分鐘就能完成的，“素質教育”並不排除勤奮刻苦，刻苦學習也不等同於大量做題，關鍵是要樂於思考，肯鑽研、有創新。最後，評出較好、並可重複做的一組，給全班演示並講解。

從實踐的角度看，協作學習不僅指不同學生研究問題，還包括不同科目之間的互相支持和啟發，特別是“3+x”的大學聯考模式對學生的綜合能力提出了較高的要求，那麼在教學中除了夯實本學科的基礎，還要培養學生解決實際問題的各種能力。包括思考創新、動手操作、論述總結等。

三、評獎：

為了這一節課，有很多學生都動了腦筋。為了使學生的付出得以承認，老師的許諾得以實現，全班進行了嚴肅的評獎。

本次課上學生共準備了各種實驗二十個，其中有3組是重複的，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、把水塗在身上水汽化為氣體的過程、燈泡內鎢絲的昇華和凝華過程等，在實驗的基礎上學生很容易分析出物態變化到底是吸熱還是放熱。

有個學生的實驗很有創意。他要探究凝固過程是吸熱還是放熱。看到書上水凝固成冰的實驗，他認為雖然把一杯水放到冰箱內就可以了，但在課堂上不好實施。於是他就點燃蠟燭，然後讓蠟油滴到放在手上的薄紙上，由於手感覺到有些熱，所以他得出結論：手吸熱所以覺得熱，即在此同時，油滴在放熱。結論就是：液體凝固成固體，需要放出熱量。

四、成果的展示：

在我的指導下，學生對自己的實驗進行了小小的改進，進而參加了學校組織的“動手動腦”大賽，並獲得了很好的成績。雖然只是校級的比賽，但學生獲了獎也非常高興。更令人興奮的是由於這次課的成功，很多學生從此喜歡上了物理，而且產生了濃厚的興趣。

五、教學感想：

物理學習需要一個相對寬鬆的教學環境，學生要積極主動地參與進來，動手(實驗)動腦(解決問題)，探究式學習就是一種理想的教學方法。實踐證明，在實施“探究式學習”時，必須把握好以下三個原則：

以學科知識為主導、逐步推進的原則。探究式學習分為課內和課外兩個方面，“探究式學習”教改實踐還剛剛開始，所以要先從學科內的課堂知識為突破口，逐步向課外知識延伸、拓寬。公務員之家

以學生為主題、師生互動的原則。教師還缺乏“探究式學習”的案例積累，學生也缺乏“探究式學習”的經驗，教師必須以積極的姿態介入，教師要善於創設問題情景，提供探究途徑，引導學生思維，但不要代替學生的自主探究。

全面關注的原則。教師既要關心學生學會了哪些課本知識，也要關心學生在探究過程中得到哪些課外知識和收穫，既注意學生智力因素的提高，也注意其意志品質、社會責任、合作精神等非智力因素的培養;既重視知識達成的顯形成果，也重視科學態度、問題意識、探究能力等隱性成果。

感受與問題：在探究性學習的教學中，還有一些其它問題和觀點現陳述如下：

探究性學習需要教師為學生營造一個寬鬆、民主、和諧的課堂學習環境，學生的想法即使與標準答案不一致也應得到理解和尊重。沒有一個有利於教學創新的課堂教學評價環境，在那種刻板僵化、追求形式、面面俱到的課堂教學評價模式的壓力下，很難想象一個教師在課堂上會真正聚焦於學生實際的學習生活、教室裏師生互動和生生互動的質與量。

我們要提倡“失敗是成功之母”的學術觀念，讓學生樹立自信心，使學生產生內動力，推動學生進步，體驗成功。所以，探索研究性學習的方法，就要隨時把學生主動參與到課堂教學中作為構建創新教學模式來探索、研究，並不斷改進，不斷完善。並始終為不同能力層次的學生提供寬鬆的多元化的自主發展機會，在課堂上不能有“你的回答不對”、“你的答案是錯誤的”之的語言。取而代之的是“你能不能再補充一下”、“你能再換個角度分析一下?”等等。因為表揚是人的高級需要，學生需要表揚，要根據他的分析找出那些是正確的，先給予肯定，以鼓勵他積極參與和敢於回答問題的精神，再請同學們幫助他補充和完善。這一點對於那些學習差的學生更為重要，使他們也能感受到“勝利的快樂”，從而樹立起了自信心。給學生創造出一個人人都積極探索、主動參與、獨立創新的優化環境。

參考文獻：

2、夏彤。在探索中學會學習。《物理教師》2002年11月。

3、注:這句轉引自郭奕玲、沈慧君主編《物理學史》清華大學出版社1993年7月版第37頁

4、楊琪榮。讓道路更暢通研究性學習示例。《中學物理》2002年11月。

5、教育部《科學(79年)課程標準》