如何设计物理探究式实验

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  摘要:本文从正确认识探究式学习的特征出发,分析了课堂探究式实验设计中的探究活动设计。目的是重视开发学生的智力,发展学生的创造性思维,培养学生的自学能力。
  关键词:探究式学习,探究活动设计
  
  一、正确理解物理探究教学法
  
  随着课程和教学改革的发展,人们越来越重视改善学生的学习方式。在物理教学中,教师应提供学生探究的机会,让学生通过探究的过程获取科学知识、理解科学思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法和发展科学探究能力。作为教师,首先要对探究式学习的本质和特征有个正确的认识,才能在教学实践中灵活地设计探究活动。
  所谓物理教学探究法,就是在教师的指导和启发下,学生以个人或小组的组织形式,通过自主独立的探究完成一系列由易到难的题目,并在这个过程中受到意志的培养和体验情感态度的一种教学方法。
  进行探究式学习的方式是多种多样的。一般来说,其基本过程可以围绕如下六个环节进行:观察,提出问题;进行猜想和假设;设计实验方案和计划;实验,获得事实和证据;检验与评价;小结与交流。某些探究过程只经历其中的几个环节,而且也不一定按上面呈现的顺序进行。
  例如:在学习《液体压强》一节时,教师可让学生经历科学探究的一般过程:提出问题一进行猜想一实验探究一收集和处理实验数据一得出结论。使学生知道一种研究问题的思维方法。这样做既锻炼学生的自主设计能力,又促进学生愿意与他人合作并交流,学会倾听别人的想法和建议。同时可以保证在有限的时间内完成实验探究。保持探究活动的兴趣和连续性。
  
  二、灵活运用探究教学法
  
  探究活动的设计应当符合学生的心理特点,注意从学生熟悉的事物出发,设计学生喜爱的活动。通过激发学生的兴趣和动机,调动学生探究的积极性和主动性。提倡用自制教具和“随手取材”进行探究活动,注意将课内与课外、校内与校外的探究活动结合起来,努力开发并鼓励学生参与开发各种层次、以小型为主的探究性活动。
  设计课堂实验的探究活动时,应当认识,探究是一种多侧面、多形式的活动,无论何种形式,关键要体现科学探究的思想和基本特征。有些探究活动只包含了探究的部分要素,有的探究活动要求学生参与探究的全过程。
  俗话说“授之以鱼不如授之以渔”。如我讲述《测小灯泡电功率》一节课时,让学生经历科学探究的一般过程:提出问题——进行猜想—— 实验探究——收集和处理数据——得出结论,使学生知道一种研究问题的思维方法和程序。在设计实验表格时又渗透“控制变量法”,提高了学生的科学探究能力和解决问题的能力。这样学生在动手动脑过程中获得知识。感受知识形成的过程,变“学科学”为“做科学”。
  
  三、物理探究课的主要目标
  
  探究活动应当强调学生的直接体验,但获取证据的方式是多样的。某些问题和证据可以来自于教师的演示实验,也可以让学生从各种渠道收集有关资料,进行分析、思考,提出自己的观点和看法,这样做同样可以培养一些重要的科学探究能力。
  物理探究式教学的目标主要是培养学生进行科学探究所需要的能力和增进对科学探究的理解。我们要达到以下目的
  1、发展提出问题的能力,增进对提出问题意义的理解。
  2、发展提出猜想和形成假设的能力,理解假设对科学探究的作用。
  3、发展收集信息和处理信息的能力,理解收集、处理信息技术科学探究的意义。
  4、发展制定计划、进行技术设计和实践的能力,认识技术设计的重要性。
  5、发展形成科学解释、评价过程与结果的能力,理解科学探究需要运用科学原理、模型和理论。
  6、发展交流和合作的能力,认识合作和交流对科学发展的意义。
  例如:测定未知电阻的实验,以往的教学总是不敢打破教材中的固定格局,都是先讲“伏安法测电阻”的方法,并要学生按照课本上的方法、步骤进行实验及相关问题的讨论,然后再从改变实验器材的角度出发,引导学生进一步探索其他的测定未知电阻的方法.尽管这样的教学安排看上去顺理成章,似乎也考虑了学生参与.
  但实际上学生仍旧是按照教师设计的思路去寻求答案,甚至有时不得不设计好相关的步骤,而学生只不过操作一下.这样一来,就光这个实验的几个电路图学生都很难掌握,究其原因,主要是学生缺少一种自己探究的经历和过程,缺乏思维的深刻性.这样的方式在一定程度上束缚了学生的创造性思维,很难达到培养学生探究、创新意识的要求.
  我在这节课教学中一改常规探究型教学模式,为学生自主学习和探究创设情景,引导学生自己设计有可能的实验方案,并按自己设计的方案进行操作,去验证自己方案的可行性.这样一来,学生潜在的那种探究热情立即被激发出来,教师所能想到的那些方法,学生也能想到,甚至有过之而无不及.教师再引导学生对比总结各种方法,有事半功倍的效果,学生也能在自己大胆的设计中尝到了甜头,奠定了探究学习的基础.
  总之,探究是一种多侧面、多形式的活动,无论何种形式,关键是要体现科学探究的思想和基本特征,还应当体现学生的主体地位,努力激发学生的探究兴趣和培养学生的创新意识和能力。
  (河北省宣化县贾家营中学)
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