初中物理探究课型教学的基本流程及教学设计（lxm）

——以人教版八年级下册第九章压强第一课时“探究影响压力大小的因素”为例

自贡市蜀光绿盛实验学校      梁雪梅

        实验探究教学课型是物理学科教学的常态课型。探究性实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有开放性强的特点，重在让学生体验和了解科学探究的过程和方法、主动地去获取知识，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。而现实教学中，教师“导”得不充分，学生“学”得不彻底，教师讲实验，学生看实验的现象依然存在，“讲堂”依然没有变成“学堂”。

        在学校开展的“我的模式我的课”主题课型研究活动中，我们经过长达两年的实践探索，尝试研究了大量的实验探究课型，总结出了物理探究课型“三学五环五步”教学模式结构，简称探究课型“355”教学法。

    一、模式结构图

二、探究课型“355”教学法基本操作流程

“三学”：指课前预学，课堂展学，课后延学。

“五环”：指课堂展学的五个环节，即激趣导学，揭示目标；预学反馈，知识卸载；课堂探究，丰富体验；知识运用，情景再现；自我评价，总结提升。

“五步”：指实验探究环节的五个步骤。即为创设情景，提出问题；生活体验，有据猜想；明确方法，设计实验；多样器材，自主操作；交流评估，得出结论。

（一）“课前预学”的基本操作要求

    课前预学包括教师预学和学生预学两个部分。

 教师预学首先是教师的“自主预学”。要求教师“读懂教材”、“读懂课标”、 “读懂学生”。了解学生的认知起点，关注学生的兴趣点，研究学生的学习方法等，为具体课堂教学设计打下基础。其次是教师的“协同预学”，即“集体备课”。以年级学科组为单位，“一人主备、众人研讨、整体突破、各人加减、螺旋上升”，并制作微视频、编制预学案、提供家庭小实验。

 学生预学首先是学生的“自主预学”。即学生课前在“教师预学”后形成的“预学案”的引领下进行的自我学习过程。“预学案”是学生预学的载体，要求教师要给学生明确预学任务，如阅读教材内容、观看微视频、进行家庭小实验、完成预学检测题等，并留给填写预学疑难困惑的空白处。目的是使学生通过预学，了解该节课学习内容的大致框架，激发学习欲望，产生学习疑问。其次是学生的“预学反馈”。预学反馈是在上课时，利用3-5分钟，让学生以小组为单位交流互评，达成认知共识，提炼出小组内不能解决的问题。便于教师调整课堂教学内容和结构，实现“以学定教”的目的。

（二）“课堂展学”的“五环”教学流程

第一环：激趣导课，揭示目标。约2min

【目的】使学生带着学习的欲望明确本节课的学习任务及所要达到的要求。

第二环：预学反馈，知识卸载。约8min

【目的】

1.通过课前看书、观看微课以及完成家庭小实验等，完成预学案上的练习，初步了解本节课学习的内容。

2.通过课堂小组订正，交流学习所得及存在的疑惑，凝聚小组智慧，收集整理出小组内能力所不及的问题，使学生成为学习的主体，培养小组团队意识，提高学生自主学习和自我纠偏的能力和习惯。

3.通过交流小组的学习效果和存在的疑惑，将学生在学习中所暴露的问题，进行归类整理，确定教师后教的内容和形式。

第三环：课堂探究，丰富体验。约20min

  课堂探究环节包括五个基本步骤：

第一步，创设情景，提出问题。从日常生活、自然现象或实验观察中发现研究的问题。

第二步，生活体验，有据猜想。根据经验和已有知识对问题的可能答案提出猜想，

                  对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测与假设。

第三步，明确方法，设计实验。明确探究目的和已有条件，能考虑影响问题的主要因素，有控制变量的意识。

第四步，同伴合作，实验验证。使用简单仪器进行实验，通过观察、实验收集证据，正确记录实验数据。

第五步，分析论证，得出结论。经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，尝试对探究结果进行描述和解释。

 【目的】 

    1. 依据学生在学习中发现的问题和本节课学习的重点和难点，教师设计出探究的环节，引导学生动脑思考、动手实验、动眼观察、动口交流，让学生熟悉科学探究的基本方法，培养学生科学探究的习惯。

    2.通过理清思路、分析原理，找出规律，让学生掌握解决问题的方法和规律。

    3.通过引导学生归纳总结，培养学生信息处理能力和学科语言的组织、表达能力。

第四环：知识运用，情景再现。约8min

【目的】

1.通过教师精心设计的实验情景题，检验学生的研究过程的真实性，包括实验方法、实验原理、实验步骤或实验装置的选择等。

2.通过运用知识解决生活中的问题，培养学生运用知识和迁移知识的能力，逐步训练学生的使用物理语言的能力和习惯，同时增进学生与生活物理的亲近感。

3.通过学生之间的相互补充、评价和教师的点拨、完善，使学生所学的知识进一步条理化和系统化。

第五环：自我评价，总结提升。约2min

    1.通过总结所学知识、学习方法、学习过程、学习体会和存在的疑惑，培养学生及时反思的习惯和直面问题的勇气。

    2.通过对小组合作学习情况的小结，发现合作学习中存在的问题，鞭策后进同学积极参与，提醒优质学生懂得谦让与帮扶，以达到小组学习共同体整体提升的效果。

（三）课后延学的设计要求

【目的】设计阶梯式巩固练习和拓展性迁移练习，及时反馈学情，实现师生自我矫正。

初中物理探究课型“355”教学模式结构，我们经历了长时间的研究总结和反复的实践验证、改进和完善。“355”教学模式在很大程度上引领着教师的实验探究教学行为，也有效推动了物理课堂教学的改革。该模式仅仅是在一定时期内为我们提供了一种可供借鉴的有效开展探究实验教学的方法，不可能适合初中物理学科的所有课型，还需要我们在教学实践中，在新课程理念指导下，顺学而教，积极探索适合本校教师和学生的其他课型夫人教学模式结构，方能真正实现物理课堂教学的有效。

 三、探究课型“355”教学法案例设计

                               “探究影响压力作用效果的因素”教学设计

教学课时：人教版八年级下册第九章第一节第一学时

教学重点、难点：

1.探究影响压力大小的因素。

2.用物理语言完整、流畅的表达自己的观点。

学情分析：

    经过一个学期的小组合作学习和科学探究的训练，本班学生基本能掌握相应的方法。学生基础相对薄弱，语言表达比较困难，生活体验不够丰富，且生性好奇、好动、喜新。有比较强烈饿表现欲和求知欲。

教学目标：

1. 理解什么是压力的作用效果。

2.会进行简单的科学探究活动。

3.学习使用控制变量法。

4.享受同伴互助学习的乐趣。

设计思路：

    在《标准》中，会进行科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。本节课在学校“绿润生命、盛及未来”办学理念的引领下，以构建“生本课堂”为目标，关注“学生的发展”；以实验探究课型“355”模式结构为基本框架，充分体现学生的“学”和教师的“导”，通过教师“导”学习航向、“导”问题情景、“导”课堂节奏、“导”交流展示、“导”和谐氛围等，促进学生个人独学，同伴互学，小组群学和小组合作探究学习，构建一个立体化、交互式的和谐互动课堂。

教学过程：

 第一环：激趣导课，揭示目标。约3min

    1.出示脚踩钉子板的图片，让学生观察。

    2.再出示自制的钉子板，邀请同学坐一坐，并谈谈感受。

   问：若换成只有一颗钉子的钉子板，你们还敢坐吗？ 

揭示课题，并出示学习目标：

1. 通过生活实例，理解什么是压力的作用效果。

 2.经历探究的主要环节，通过观察实验现象、收集整理实验信息，分析得出影响压力作用效果的因素。

3.在探究过程中，学习使用控制变量法。

    【设计意图】通过电视上见到的走钉子板画面，感受“特异功能”的神奇。再通过学生自己坐钉子板的体验破解这种神奇。告知学生需要通过本节课的学习，方能揭开神奇的谜底。顺势出示学习目标，让学生默读，明确本节课的学习任务及所要达到的要求，使学生带着强烈的学习欲望进入到本节课的学习之中。

第二环：预学反馈，知识卸载。约8min

    1.小组订正预学检测题，交流预学中存在的疑惑，收集整理出小组内能力所不及的问题。

    2.交流小组的学习收获和存在的疑惑，教师将学生交流中所暴露的问题，进行归类整理，确定“后教”的内容和形式。如：什么是压力的作用效果？在什么情况下重力和压力的大小相等？

【预学题单】

1.物理学中，我们                            叫做压力。压力的方向：       于受力物体表面，并指向受力物体。 压力的作用点：                 。

2. 在图中，正确表示压力的是（      ）

    

3.如下图所示，F＝15N，G＝20N，则物体对于支撑面AB的压力如下：

甲为          N，  乙为          N， 丙为           N，  丁为           N

4．我们已学过了重力，请你想一下，压力是不是就是重力？在什么情况下，压力和重力相等呢？（小组讨论交流）

      【设计意图】让学生通过课前看书、观看微课以及完成家庭小实验等，完成预学案上的练习，初步了解本节课学习的内容。再通过课堂上的小组订正，讨论解决不懂的问题，并形成不会的问题单，给老师提供“教的素材和资源”，同时实现第一次的知识卸载，即简单的知识让学生自己习得或通过同伴互助习得，较深难的问题由教师引导全班同学探究完成。这样使学生成为学习的主体，培养小组团队意识，提高学生自主学习和自我纠偏的能力和习惯。

第三环：课堂探究，丰富体验。约20min

活动一：讨论交流这些力有什么共同特点？

1.知识回顾：力的作用效果：力可以使物体的               发生改变，也可以使物体的           发生改变。

2.结合下图现象，讨论交流这些力有什么共同特点？  

A．压路机对地面的作用力垂直压向地面，将地面压平。

B．运动员对跳板的压力垂直于跳板，使跳板向下弯曲。

C．秃顶对墙壁的作用力垂直压向墙壁，将墙壁压出小孔。

 

     

说说你对压力作用效果的理解。

【设计意图】根据八年级学生的思维特点，通过具体事例的分析和比较，让学生在生活情景中直观体会到压力作用的效果是使物体发生形变，也就是破坏物体原来的形状。引出问题“压力作用效果与哪些因素有关”？

活动二：探究影响压力作用效果的因素

【设计意图】 整个探究环节是探究课型的重点和难点，此设计明确了科学探究的五个基本步骤，即创设情景，提出问题；生活体验，有据猜想；明确方法，设计实验；多样器材，自主操作；评估交流，得出结论。让学生明确问题源于生活，猜想源于经历和体验，设计源于对问题的解决，任务完成依赖于同伴的合作，交流展示需要有逻辑性支撑，实验结论应该具有科学性等。注重交给学生科学探究方法，培养学生语言表达能力，增强学生的团队认同感。

第一步，创设情境，提出问题：压力的作用效果跟什么因素有关？

 

第二步，生活体验，有据猜想

  1.体验与思考

（1）请您把圆珠笔帽拔去（或一端削尖的铅笔），将笔尖压在一个手指上，逐渐加大压力，说说你手指的感觉。然后用左、右手的食指去挤压其两端，你的两手指感觉一样吗？

（2）用刀刃和刀背切菜，有何区别？

（3）小华和小强的体重差不多，也就是两人对雪地的压力差不多。为什么会出现图中的现象呢？

（4）小明分别站在水泥地面上和沙地里，会有什么现象？

 

2.我的猜想：交流时要明确猜想的依据。

猜想1：                                                                   

猜想2：                                                                    

猜想3：                                                                     

【设计意图】通过给学生提供丰富的体验素材，并在体验和生活经历的基础上，做出合理的猜想。同时要求学生说出猜想的依据，也就是要求学生说出根据什么现象得出了什么样的猜想。使学生养成从生活经历出发，进行有据猜想的习惯。

第三步，明确方法，设计实验

要求：结合桌上的器材，交流讨论解决一下问题。

1.如何体现压力的作用效果？

2.怎样改变压力的大小？

3.怎样改变受力面积的大小？

4.实验研究中用到了什么方法？

猜想因素	不变因素	变化因素	压力作用效果
压力大小
受力面积大小

 

 

 

 

 

 

 

【设计意图】通过问题解决的形式，突破实验设计难点。在学生用实验器材演示解决问题的过程中，自然而然的完成实验设计。并通过完成表格中的相关内容，进一步突出控制变量的研究方法。

第四步，多样器材，实验验证

实验器材：沙、橡皮泥、饮料瓶、水、钩码、小方桌、塑料泡沫。

1.学生自主选择器材进行探究，并做好记录。

2.要求人人参与、合理分工、文明实验、注意安全；小组合作，互助完成。

【设计意图】利用生活中的器材激发学生对物理的亲近感。让学生在动手操作中熟悉器材及实验流程，培养尊重实验事实，不迷信权威和书本，敢于质疑的勇气。

第五步，评估交流，得出结论

1.要求按照“探究问题-实验设计-实验现象-实验结论”的流程，师友合作，边操作边进行交流。

2.实验结论要求按照下面格式表述。

（1）压力的作用效果与            的大小有关，在受力面积相同时，压力越     ，压力的作用效果越明显。

（2）压力的作用效果与           的大小有关，在压力大小相同时，受力面积越          ，压力的作用效果越明显。

（3）压力的作用效果与                  有关，在压力大小和受力面积都相同时，受力物体越          ，压力的作用效果越明显。

【设计意图】给学生一个语言表达的模板，引导学生完整的表述研究情况，如本小组研究的问题是什么，选择了哪些器材，如何进行的实验，观察到的现象，由此得到的结论等。有利于培养学生语言表达的逻辑性和科学性。特别是规范实验结论的表达方式，让学生体会到，任何结论都有一定适合条件，进一步巩固控制变量法的运用。

       第四环：知识运用，情景再现。约8min

    （一）运用今天所学的知识，解释课前坐钉子凳的现象。

    【设计意图】引导学生用已学的知识解释走、坐钉子板的问题，做到首尾呼应，增强学生成功体验。

（二） 这些用品或设备为什么要做成这样？

【设计意图】通过对直观实物的观察、对比、分析，运用所学知识解释生活中的现象，加深学生对知识的理解运用。

（三）思考讨论

【设计意图】通过运用知识解决生活中的问题，培养学生运用知识和迁移知识的能力，逐步训练学生使用物理语言的能力和习惯，同时增进学生与物理的亲近感。

1.鸡蛋碰石头，蛋破石不破。为什么？先思考，再讨论交流。

    2.林林在冰面上行走时，突然发现冰面将要破裂，这时他应该如何自救呢？请你们一起帮他想想办法。

    3.小丽买了一只西瓜，她用塑料袋提回家，走了没多远，就感到手被塑料袋勒得很痛，根据我们学过的物理知识，请你帮助她找到解决问题的办法，并说明这样做的道理。

     4.如果你曾经试过不用核桃钳子捏碎手里一个核桃的话，你就知道那几乎是不可能的！然而，手握两个核桃在一起，猛烈挤压却能把它们挤碎。请解释这个出人意料的结果。

第六环：自我评价，总结提升。约2min

    【设计意图】培养学生自主总结和提炼的能力，增强团队意识，激励广泛参与。

    1.通过对个人学习收获和存在的疑惑的小结，培养学生及时反思的习惯和直面问题的勇气。

    2.通过对小组表现的小结，发现合作学习中存在的问题，鞭策后进同学积极参与，提醒优质学生懂得谦让与帮扶，以达到小组整体提升的效果。

 

课后延学，达标检测。

【设计意图】通过教师精心设计的实验情景练习题，检验学生的研究过程的真实性：如实验方法，实验步骤的目的或实验装置的选择。通过教师的点拨、补充、更正，使学生所学的知识进一步条理化和深入化。

  1.载重汽车的轮子的数目比小汽车多，轮胎也比小汽车的宽，是为了(       )

    A.增大对地面的压力           B.减小对地面的压力

    C.增大受力面积，减小对地面的破坏

    D.增大受力面积，同时减小对地面的压力

   2.为了使压力的作用效果更明显，可以采取的措施有(       )

    A.打木桩时，木桩的下端削成尖形          B.选择背带较窄的书包

   C.建筑物高大的圆柱下放上宽大的基石

   D.固定零件的螺丝，常在螺母下放一垫圈

3.（2013年北京市中考题）在窗子密闭的旅行车上备有逃生锤，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生，图中的四把铁锤，质量相同，形状不同。为了更容易打破玻璃，你选择的铁锤是（       ）

4.在探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验中，王东利用小桌、重物、泡沫塑料等器材设计了如图所示的几个实验。

（1）在实验中，王东是通过观察泡沫塑料的________来比较压力作用效果的；

（2）由甲、乙两图所示实验现象可得出：__________一定时，通过改变______________来研究压力的作用效果；

（3）由乙、丙两图所示实验现象可得出：在________一定时，__________________，压力作用效果越明显。

5.李佳同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，用矿泉水瓶、水、海绵做了如图甲、乙所示的实验。

（1）实验能够得到的结论是                                。

（2）李佳将乙图中的水倒去一些，倒置于海绵上，如图丙所示，比较乙丙两图，         （能/不能）得出压力的作用效果与受力面积无关，这是因为：              ；比较乙丙两图，                    （能/不能）判断压力的作用效果相同，这是因为：                               。

6.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验，请仔细观察，并分析回答下列问题：

（1）压力的作用效果的大小是通过比较海绵的                   程度来确定

（2）分析比较图乙和丙的实验现象，可以得出结论：                                                                      。

（3）分析比较图               的实验现象，可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。

（4）进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论                      。

7.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。

 

（1）实验中小明是通过观察　　　　　　　来比较压力作用效果的。 

（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图　　所示实验。

（4）小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。