强化探究性体验 全面提高科学素质

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  在实施素质教育的今天,教育的目的不仅是传授给学生知识,更主要的是培养学生的素质和能力。新课程标准理念提出了“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”的三维教学目标。这样的教学目标决定了物理教学的性质、内容和模式。那么,新课程理念下的物理教学,如何来实现这一目标呢?笔者以为,强化学生的“探究性体验”是实现这一目标的最佳途径。通过教学中的摸索和实践,我认为可以从以下几方面入手。
  
  1 经历生活中的物理现象并提出问题
  
  新课标在“提高全体学生的科学素质”的目标中提到,使学生“经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶”,引导学生“通过从自然、生活到物理的认知过程,激发学生的求知欲”,认识物理对促进社会进步和提高人类生活质量的重要影响,理解科技与社会的相互作用。能在生活中发现物理问题,有初步的提出问题的能力,这正是“探究性体验”的第一步“提出问题”,所以,在教学中,我们应该引导学生经历生活中的物理现象,在观察的基础上,提出问题。如在生活中我们经常会接触到一些文体明星的摄影写真;电视电影中的优美画面栩栩如生,真实再现了人物形象和自然风光。那么,这些明星们的靓照倩影和优美逼真的人物形象及美好的自然风光是如何拍摄出来的?这其中使用的拍摄工具和放映仪器的重要元件就是我们要学认识的凸透镜。那么物体经凸透镜后能成什么样的像?使用照相机拍摄物体成的像有什么规律呢?
  
  2 引导学生进行大胆猜想与合理假设
  
  新课标要求让学生亲历科学探究的过程,尝试根据经验和已有知识对问题的原因提出大胆猜想与合理假设。因此,“探究性体验”的第二步就是让学生进行大胆猜想与合理假设强化学生的“探究性体验”,这对“提高全体学生的科学素质”起着非常积极的作用。在提出问题后,我紧接着与学生一起对凸透镜对光线的作用特点及光沿直线传播经小孔所成的实像的特点等知识做了回顾,然后让学生进行大胆猜想与合理假设。物体经凸透镜会聚光线后,可以成放大的实像,可以成缩小的实像。此外,我还提醒学生注意:进行大胆猜想与合理假设,是在科学的大前提下,在已有的物理知识的基础上进行的,不是胡思乱想。有根有据的合理假设,才能真正拓展开发思维,才能对“提高全体学生的科学素质”起到应有的作用。
  
  3 制定计划与设计实验
  
  “探究性体验”要求学生通过参与科学探究活动,学会拟定简单的科学探究计划和实验方案。因此,“探究性体验”的第三步就是我们在教学中应首先让学生明确探究目的和现有的客观条件。避免盲目的不切实际的计划和受客观条件制约无法完成的实验方案,即计划应有“科学性”和“可行性”。具体步骤应包括:①选择合适的“探究性体验”方法:我首先向学生介绍了“探究凸透镜成像”的两种操作方法,一种是把蜡烛、凸透镜和光屏固定在光具座上,便于移动三者时,始终在同一条直线上,同时也可方便的直接读取物距和像距,但调节物距和像距时容易受到限制。关键是要选择焦距合适的凸透镜。另一种是把带方塑料框壳的凸透镜和蜡烛、光屏直接放在实验台的统一直线上,可更大范围的移动蜡烛和光屏,带实验过程中固定情况不好,得出的有关数据误差较大。经过对比选择第一种操作方法更为方便。②思考影响试验成功的因素,学会调节:为了提高实验的成功率。在实验前就提醒学生要充分考虑到各种因素对实验的影响:a、实验仪器的影响:如物距大到什么程度成实像,物距小到什么程度成虚像,不同的凸透镜会有所不同,要有个参照的距离才便于研究,不同的凸透镜,焦距的大小不同。我们就用焦距f作为参照的距离,且选择凸透镜的焦距太大或太小都不方便。b、烛焰、凸透镜和光屏的高度:由于光的直线传播和凸透镜的会聚作用,烛焰与凸透镜和光屏的中心必须调整在同一高度,方能成像恰好呈现在光屏的中央。否则,将无法在光屏上看到完整的烛焰的像,或者甚至就根本看不到烛焰的像。c、像的最佳位置的判定:在确定烛焰的像时前后移动光屏的位置,知道屏上出现的“烛焰”最亮、边缘轮廓最清晰时为止。
  
  4 进行试验,收集数据
  
  我们把物体放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察成像的情况,并逐一记录在事先设计好的表格内。(在八年级物理上册课本上)
  “提高全体学生的科学素质”的目标,要求学生有初步的数据收集能力。在本“探究性体验”中,我引导学生设计表格来收集数据,这样即防止了数据的遗失和混乱,又一目了然,使用起来很方便快捷,又便于寻找总结成像规律。表格的设计应围绕实验目的有针对性,即记录下来的数据应是必不可少的信息。通过表格的设计和数据的收集,既提高了学生的信息收集能力,又培养了他们的科学能力,是“提高全体学生的科学素质”的必经之路。
  
  5 归纳概括出一般性的科学规律
  
  让学生学习从“探究性体验”中归纳概括出一般性的科学规律。从具体的宏观物质的现象和性质出发,进行提炼,抽象概括出某一类物质的共性,这是一个从“特殊到一般”的认识过程,是符合人对事物的认知过程。“特殊到一般”,是学生自身来提炼的过程,反过来,再从“一般到特殊”,就是学生熟练运用规律的过程。如此反反复复,对提高学生的认知水平是起着很重要的作用的。
  本实验中得出的一般规律是:a、当u>f时,物体经凸透镜总能成倒立的实像,且随着物距的减小,像逐渐变大,像距也逐渐变大,b、当u  
  6 反思與评价
  
  反思与评价是我们的教学过程中易被忽略或遗忘的环节,但这一环节也是“探究性体验”中应该“体验”的一个环节,减小了这一环节,也就缺少了一个再认识再提高的机会,那么,这一个“探究性体验”,也就仅仅停留在这一个“体验”上,它对其它的“探究性体验”也就起不到一个指导和借鉴作用。所以,在探究过程中应注意以下几方面:①对探究原理、探究过程和探究结果进行评价。②当预先的假设与探究结果有差异时,能找到原因。③吸取经验教训,尝试改进探究方案。④在探究过程中发现新问题时,应及时记录,也许,这又将是一个新的值得探究的问题。
  
  7 交流与展示
  
  “探究性体验”的最后“体验”为;交流与展示。即将自己一系列的“探究性体验”过程和结果以文字或图片或多媒体的形式交流展示出来。这种展示应是全方位的,从“发现问题”,“提出问题”直到“归纳出规律”,都应展现出来。对自己而言,也是一个总结提高的过程。我们每学期进行一到两次的以班级为单位的交流展示活动,以一组一组的学生为交流的主体,让他们走上讲台,谈探究的过程,探究的收获。探究的体验……
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