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在物理教学改革中,有许多人担心强调科学探究会影响学生掌握物理知识,这种认识是错误的。其实,用科学探究的思想指导物理教学不是忽视物理知识的学习,而是注重了学生对物理知识的自主建构过程。 探究式教学模式,就是在教学中,将科学探究真正作为科学知识建构过程中的一个必经途径,无论是引导学生自主开展科学探究活动,还是展示科学家在解决问题中的探究过程,都努力使学生的认识过程按照知识建构的科学模式发展,以此指导学生的思维活动,使之在探究过程中自觉地建构合理的知识体系,形成科学的价值判断,就可以实现物理教学中知识与技能和过程与方法,以及情感、态度、价值观三维目标的统一。
在实施探究式教学模式过程中,笔者注重从以下方面培养学生的学习兴趣,并取得了良好的效果:
(一)设计物理情景,使教学内容变美、变活,深入到学生的心灵之中,实现物理教学的情感转移,学生认识到探究的必要和方向。刚学物理的学生,头脑中对物理知识的了解总有些“前科学概念” 其中有正解和误解,这就要精心引导学生去设计实验去验证自己的理解是否正确。如在设计《比热容》这一节时情境时,首先让学生观察照片情景:暑假时,小明和小华去海边游玩。中午,他们赤脚走在海边的沙滩上,觉得沙子很热;当他们跳进海里时,觉得海水很凉。傍晚,他们又去海边,却发现沙子变凉了而海水确很温和。在这种情景下,提出了一个问题:为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样。这是一种真实生活的情境,像海洋性气候、大陆性气候、不同时间赤脚漫步河边和涉水时的感觉都与物质的比热容这个主题相关,从真实的情境切入学习的主题,学生就不会觉得枯燥无味。
由创设的情境提出问题,为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样呢?很自然地就会激发学生对可能答案的进行猜测和思考。但这些看法很可能是五花八门、各色各样的。这是一种艰苦的智力劳动,它需要从复杂、错综的情境中分解为两种较为简单的情境:中午和傍晚,又要对每一种情况进行条件和结果的比较分析,才能提出合乎逻辑的猜测。教师不失时机地对学生中的标新立异的方法给予支持和肯定,鼓励学生大胆地猜想和独立地思考并做恰当的引导。
(二)适当提示,精心设问。教师很少直接把知识告诉学生,而是经常向学生提问,而且所提出的问题,对学生的探究活动起着指导或引导作用。教师若提出笼统、模糊的问题,学生就会茫然不知所从,影响教学效果。遇到太难的问题,设计提问,应化难为易,必须把复杂的物理现象或物理过程分解为几个简单的现象,然后综合起来研究,这样可以化繁为简,化难为易。例如: “比热容”是学生较难掌握的一个概念。通过简化设计顺序性提问,依次解决,学生就容易接受了:
①1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4200焦,那么1千克煤油温度升高1℃吸收的热量是不是4200焦?让学生思考,当学生拿不出结论,想求知解决问题的关键时做实验,在烧杯里各放100克的水和煤油,以吸引学生的注意力。接着问:
②你能从这个实验中观察到什么现象?(从温度计可以看出,煤油温度升高得比水快)。
③要使水升高的温度跟煤油升高的温度相同,得怎么办?(继续给水加热较长时间)。
④从观察到的现象出发,通过分析,你能得出什么结论?(质量相等的不同物质升高相同的温度吸收的热量不相等)。
⑤从这个结论出发,你说应该用一个怎样的概念来反映这个物理事实呢?(为了比较质量相同的不同物质升高相同的温度,吸收的热量不相等的这种性质上的不同,在物理学中引入比热容这个物理量,简称比热)。
(三)注重探究的生活化,在生活感悟中发展自我。在物理生活化的学习过程中 ,注意引导学生领悟物理“源于生活 , 又用 于生产生活 ”的道理 。有些物理知识完全可以让学生在生 活实际中感知,学会从生活实践中悟出相关道理 , 解决有关 的物理问题 。如电学中的小小开关 , 断开时阻断 电流的通道 , 接通时相当于一段导线 。实验室中的铡刀开 关结构简 单 , 一目了然 。而生活中的拉线开关 , 墙壁开关以及电视机 上的开关 , 其结构就要复杂得多 , 但只要对实物进行解剖 , 拨动几次开关 , 观察其动态过程 , 就不仅让他们观察到开关 是如何控制电路的通断 , 而且还引起他们对附属装置的兴 趣 , 领会劳动人民的聪明才智 。物理课外活动中 , 要让学生 广泛收集器材 , 充实实验设备 。如观察自行车上 可以作摩 擦 、杠杆 、光 的反射 、运动和力 等实验的 部 件 ; 玩 具“激 光笔 ”可以作光学实验的光源 ; 老花镜或玻璃瓶装水可作凸透镜 ; 玩具回力车可以研究齿轮传动以及动能和弹性势能的相互转化。物理上有许多小制作,对培养兴趣 、提高 学生实践能力很有好处 , 如要求学生制作橡胶绳测力计 , 制 作小电机 , 模拟双控楼道灯等 。
(四)切实落实教材中每节课的探究活动。有些己使用了一两年人教版物理教材的教师认为,物理教材中,有些内容容易开展探究,但是有些章节是很难进行的。笔者却不认同这一观点。例如 “§2.5看不见的光”这一节,按照课本内容以及课程标准就没有探究的必要了。“看不见的光”这部分知识在课程标准里面虽然没有要求,但是红外线已走进家庭,紫外线广泛应用与社会,讲述红外线、紫外线的基本知识,对学生理解现代科技是十分必要的。为此,我们可以在课前要求学生们通过上网、上图书馆等形式查阅资料,了解收集红外线、紫外线的应用事例,课堂上组织学生之间相互交流收集的有关资料,让学生了解红外线及紫外线的应用。这样,我们不仅培养了学生对科学的求知欲,还可通过参与调查等科学实践活动,收集信息,将自己的见解公开并与他人交流,培养合作精神。这也是探究活动所需要达到的目的之一。
总之,自主探究学习是教学新课程标准的一个方向,我们要运用以学生为主体的自主、合作、探究的学习形式,通过独立思考、生生互动、组组互动、师生互动实现教学目标。我们的学生只有在教师精妙的引导下学习,在合作交流中促进自主探究,我们的课堂就会更具活力,学生的能力也将不断提高!
在实施探究式教学模式过程中,笔者注重从以下方面培养学生的学习兴趣,并取得了良好的效果:
(一)设计物理情景,使教学内容变美、变活,深入到学生的心灵之中,实现物理教学的情感转移,学生认识到探究的必要和方向。刚学物理的学生,头脑中对物理知识的了解总有些“前科学概念” 其中有正解和误解,这就要精心引导学生去设计实验去验证自己的理解是否正确。如在设计《比热容》这一节时情境时,首先让学生观察照片情景:暑假时,小明和小华去海边游玩。中午,他们赤脚走在海边的沙滩上,觉得沙子很热;当他们跳进海里时,觉得海水很凉。傍晚,他们又去海边,却发现沙子变凉了而海水确很温和。在这种情景下,提出了一个问题:为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样。这是一种真实生活的情境,像海洋性气候、大陆性气候、不同时间赤脚漫步河边和涉水时的感觉都与物质的比热容这个主题相关,从真实的情境切入学习的主题,学生就不会觉得枯燥无味。
由创设的情境提出问题,为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样呢?很自然地就会激发学生对可能答案的进行猜测和思考。但这些看法很可能是五花八门、各色各样的。这是一种艰苦的智力劳动,它需要从复杂、错综的情境中分解为两种较为简单的情境:中午和傍晚,又要对每一种情况进行条件和结果的比较分析,才能提出合乎逻辑的猜测。教师不失时机地对学生中的标新立异的方法给予支持和肯定,鼓励学生大胆地猜想和独立地思考并做恰当的引导。
(二)适当提示,精心设问。教师很少直接把知识告诉学生,而是经常向学生提问,而且所提出的问题,对学生的探究活动起着指导或引导作用。教师若提出笼统、模糊的问题,学生就会茫然不知所从,影响教学效果。遇到太难的问题,设计提问,应化难为易,必须把复杂的物理现象或物理过程分解为几个简单的现象,然后综合起来研究,这样可以化繁为简,化难为易。例如: “比热容”是学生较难掌握的一个概念。通过简化设计顺序性提问,依次解决,学生就容易接受了:
①1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4200焦,那么1千克煤油温度升高1℃吸收的热量是不是4200焦?让学生思考,当学生拿不出结论,想求知解决问题的关键时做实验,在烧杯里各放100克的水和煤油,以吸引学生的注意力。接着问:
②你能从这个实验中观察到什么现象?(从温度计可以看出,煤油温度升高得比水快)。
③要使水升高的温度跟煤油升高的温度相同,得怎么办?(继续给水加热较长时间)。
④从观察到的现象出发,通过分析,你能得出什么结论?(质量相等的不同物质升高相同的温度吸收的热量不相等)。
⑤从这个结论出发,你说应该用一个怎样的概念来反映这个物理事实呢?(为了比较质量相同的不同物质升高相同的温度,吸收的热量不相等的这种性质上的不同,在物理学中引入比热容这个物理量,简称比热)。
(三)注重探究的生活化,在生活感悟中发展自我。在物理生活化的学习过程中 ,注意引导学生领悟物理“源于生活 , 又用 于生产生活 ”的道理 。有些物理知识完全可以让学生在生 活实际中感知,学会从生活实践中悟出相关道理 , 解决有关 的物理问题 。如电学中的小小开关 , 断开时阻断 电流的通道 , 接通时相当于一段导线 。实验室中的铡刀开 关结构简 单 , 一目了然 。而生活中的拉线开关 , 墙壁开关以及电视机 上的开关 , 其结构就要复杂得多 , 但只要对实物进行解剖 , 拨动几次开关 , 观察其动态过程 , 就不仅让他们观察到开关 是如何控制电路的通断 , 而且还引起他们对附属装置的兴 趣 , 领会劳动人民的聪明才智 。物理课外活动中 , 要让学生 广泛收集器材 , 充实实验设备 。如观察自行车上 可以作摩 擦 、杠杆 、光 的反射 、运动和力 等实验的 部 件 ; 玩 具“激 光笔 ”可以作光学实验的光源 ; 老花镜或玻璃瓶装水可作凸透镜 ; 玩具回力车可以研究齿轮传动以及动能和弹性势能的相互转化。物理上有许多小制作,对培养兴趣 、提高 学生实践能力很有好处 , 如要求学生制作橡胶绳测力计 , 制 作小电机 , 模拟双控楼道灯等 。
(四)切实落实教材中每节课的探究活动。有些己使用了一两年人教版物理教材的教师认为,物理教材中,有些内容容易开展探究,但是有些章节是很难进行的。笔者却不认同这一观点。例如 “§2.5看不见的光”这一节,按照课本内容以及课程标准就没有探究的必要了。“看不见的光”这部分知识在课程标准里面虽然没有要求,但是红外线已走进家庭,紫外线广泛应用与社会,讲述红外线、紫外线的基本知识,对学生理解现代科技是十分必要的。为此,我们可以在课前要求学生们通过上网、上图书馆等形式查阅资料,了解收集红外线、紫外线的应用事例,课堂上组织学生之间相互交流收集的有关资料,让学生了解红外线及紫外线的应用。这样,我们不仅培养了学生对科学的求知欲,还可通过参与调查等科学实践活动,收集信息,将自己的见解公开并与他人交流,培养合作精神。这也是探究活动所需要达到的目的之一。
总之,自主探究学习是教学新课程标准的一个方向,我们要运用以学生为主体的自主、合作、探究的学习形式,通过独立思考、生生互动、组组互动、师生互动实现教学目标。我们的学生只有在教师精妙的引导下学习,在合作交流中促进自主探究,我们的课堂就会更具活力,学生的能力也将不断提高!