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当前,基础教育课程改革正在深入进行,新课程标准和教材突出了对学生素质的全面培养,突出了教学的个性化、多样化、综合化,突出了知识建构的过程,新课程“一切为了每一个学生的发展”,提高全体学生的科学素养,科学学习要以探究性学习为核心的教育新理念,指导着广大教师逐步深入开展课堂教学改革和学生学习方式的改变。在推进新一轮基础教育课程改革的过程中,探究性学习的开展一直为广大教师所关注。它符合当前国际教育发展的趋势,与现代社会高速发展相适应。然而不少教师在物理教学中,特别是实验探究活动中,简单地把实验目的一说,把准备的实验仪器往学生一发,就把其他学习活动完全交给了学生,名曰“培养学生独立学习的能力”。笔者认为这样做法是不正确的,那么如何在课堂上开展探究式教学?下面结合笔者的教学实际与同行交流。
1创设情景,激发探究
学生在学习过程中必然会遇到许多认知问题,这些问题交织在一起,成为学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。中学生有很强的求知欲,时常表现为思想上的困惑和疑问,正是这些思想和认知问题驱动学生去追求知识、探索真理。教师根据教学内容创设情景提出问题,情景创设可从生产、生活等现象入手,提出问题,激发学生的学习主动性,因为探究的动力来自于对问题的好奇、敏感和丰富的联想与假设,来自于不同的观点的撞击和争辩。好的情景创设能使学生自己发现问题或提出问题,可以培养学生发现问题、提出问题的能力。在实践教学中,一般是将探究的内容与学生的生活实际联系起来:创设一个与探究课题相关情景,并提出问题,如探究电热时,播放一段火灾事故的录象,探究产生这种现象的原因;讲述一个与探究课题有关的小故事,如在探究压力与压强时,讲述大力士捏鸡蛋的故事;演示一个与课题有关的实验,让学生对现象进行探究,如探究滑动变阻器时,演示台灯的工作情况;出示一张与课题相关的图片,在学习“物态变化”时,教师可以用多媒体向学生展示冬天原野里的大雾,房屋上的白霜,西藏的雪山,树枝上的冰凌;展示春天到来时,冰雪融化成水;展示火炉烧水时水壶上冒出白气,茶杯上的白气遇冷变成小水滴等现象。创设出“雾、霜、雪、冰是怎样形成的”,“水为何会变成白气”,“白气又为何会变成水滴”等一系列物理问题情境。这样通过挖掘教材,设置问题,让问题在学生新的需要与原有水平之间产生冲突,激发了学生的学习动机,不断切入学生思维的最近发展区,不断地缩短学生原有水平与学习目标之间的距离,使学生成为知识的主动建构者。学生产生了强烈的求知欲望,此时教师再进行新课教学,效果相当好。
2借助实验,引导探究
物理是一门以实验为基础的学科,实验的方法是物理学学习的基本方法。实施初中物理探究式课堂教学,必须加强实验探索活动,让学生围绕研究的问题,在实验、观察、统计、读书、查阅资料、搜集信息、访问、调查、分析现象和数据等大量实践探索活动中,丰富感性认识,训练、提高实践能力。因此在教学过程中让学生亲眼看一些物理现象,亲手做一些物理实验,以此激发学生学习物理的兴趣,充分调动学生的学习积极性和主动性,实现学生的主体地位。加强实践探索活动,一是要组织做好演示实验和学生实验,对于“杠杆的平衡条件是什么”、“平面镜成像有何特点”等问题,我们都不是先公开结论,而是指导学生在做好实验的基础上。分析归纳得出结论;二是要注重引导学生观察实验现象,记录、分析实验数据,得出实验结论;三是要重视引导学生掌握查阅资料、搜集信息、调查访问等方法。老师指导学生安装好相关器材,引导学生通过逐步改变物距,得到相应的成像情况和像距数据,观察所成像由小到大,由实到虚的变化。在此过程中,提醒学生重点观察:一是当物距变化时,像的大小、虚实如何变;二是像距如何变。启发学生对比不同物距时所成像的大小、正倒、虚实的差异,从而总结归纳出凸透镜成像规律。
3重视主体,发展探究
探究式学习以发展学生个性、培养创造性人才为目的。因此,初中物理探究式课堂教学,必须保证学生的主体地位,体现学生主体特征,使学生在教师的组织、指导下,独立思考,自主实践,主动学习。例如,在“研究影响液体蒸发快慢的因素”教学中,我们选择了学生自主学习的教学方式,学生以小组为单位,先猜想影响因素,再设计检验方式和途径,然后进行实践(实验)检验,最后写出研究报告。学生提出了温度、空气湿度、气候、液体表面积、表面空气流动快慢、液体的质量、体积等都可能影响液体蒸发的快慢等许多猜想,做了“比较一杯开水和一杯冷水蒸发”、“比较用电吹风吹和不吹的两杯水的蒸发”、“比较一杯水和一桶水的蒸发”等大量实验,查阅了管道输水、动物散热等大量资料,写出了“影响液体蒸发快慢因素的探讨”、“‘蒸发’研究实验报告”等大量研究报告和小论文。教学活动全过程,充分体现了学生主体特征。
4培养创造性思维,升华探究能力
创造性思维是重新组织已有的知识经验,提出新的方案和程序,并创造出新的思维成果的思维方式。培养创造性思维,尤其需要注意培养发散思维、灵感思维、聚合思维、逆向思维、创造性想象以及联想的能力。例如,在第九章第三节《功》的探究教学中,为了研究做功和力的关系,教师给出了一个探究问题:如何把一个2 N的物体提升一定的高度,教师提供了杠杆、滑轮、一块木板三种工具,要求学生任选其一进行探究实验,总结规律。学生按小组纷纷选择工具进行探究,大部分小组都选择了杠杆或滑轮,因为这是刚学过的两种机械,学生比较熟悉,只有一组选择了木板,该组成员经过反复的尝试研究,最终也成功达到了实验要求。各组通过记录的力F和距离S的数据,设计了表格,进行分析、比较、讨论、归纳,得出了“省力不省功”的结论。最后教师引导学生进行总结回顾,表扬了选择木板的小组,尽管没有学过斜面的知识,但成员敢于尝试、敢于创新,并取得了圆满成功,值得大家学习和借鉴。
5注意总结,珍视学生的情感和体验
物理思想不仅对学生系统地掌握、运用物理知识和方法解决问题具有指导意义,也对学生形成正确的物理观念大有好处。因此,让学生自己总结探究的情况,通过对知识的回顾、反思、对所有方法的概括、提炼、挖掘出其中的物理思想,让学生知道掌握什么方法、理清什么概念、明白什么道理。并用物理知识指导物理学习实践,使学生能够运用讨论探究获得的知识举一反三,解决类似或相关的问题。在亲历探究过程中,学生经历挫折与失败,成功与兴奋,这其中的许多情感的体验是他们理解科学的本质和科学精神的意义与价值的基础。教师应对学生探究过程给予充分、积极的肯定,即使有些探究学生走了弯路,遇到挫折,也尝到了艰辛。但在此过程中不仅培养了学生不屈不挠的探索精神,更增加了他们对探究的兴趣和信心。
通过理论和实践分析,探究式教学将学生的“学”提高到和教师的“教”同等重要的地位,激发和启迪了学生的创造性思维。教学中,教师要以物理教学的新理念为指导,不断创设有利于学生自主发展的教学情境,开展探究式教学,充分展示物理知识的形成过程,让学生体验科学研究的过程,领会科学研究的方法,形成科学的价值观和科学精神,提高科学的素养。
1创设情景,激发探究
学生在学习过程中必然会遇到许多认知问题,这些问题交织在一起,成为学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。中学生有很强的求知欲,时常表现为思想上的困惑和疑问,正是这些思想和认知问题驱动学生去追求知识、探索真理。教师根据教学内容创设情景提出问题,情景创设可从生产、生活等现象入手,提出问题,激发学生的学习主动性,因为探究的动力来自于对问题的好奇、敏感和丰富的联想与假设,来自于不同的观点的撞击和争辩。好的情景创设能使学生自己发现问题或提出问题,可以培养学生发现问题、提出问题的能力。在实践教学中,一般是将探究的内容与学生的生活实际联系起来:创设一个与探究课题相关情景,并提出问题,如探究电热时,播放一段火灾事故的录象,探究产生这种现象的原因;讲述一个与探究课题有关的小故事,如在探究压力与压强时,讲述大力士捏鸡蛋的故事;演示一个与课题有关的实验,让学生对现象进行探究,如探究滑动变阻器时,演示台灯的工作情况;出示一张与课题相关的图片,在学习“物态变化”时,教师可以用多媒体向学生展示冬天原野里的大雾,房屋上的白霜,西藏的雪山,树枝上的冰凌;展示春天到来时,冰雪融化成水;展示火炉烧水时水壶上冒出白气,茶杯上的白气遇冷变成小水滴等现象。创设出“雾、霜、雪、冰是怎样形成的”,“水为何会变成白气”,“白气又为何会变成水滴”等一系列物理问题情境。这样通过挖掘教材,设置问题,让问题在学生新的需要与原有水平之间产生冲突,激发了学生的学习动机,不断切入学生思维的最近发展区,不断地缩短学生原有水平与学习目标之间的距离,使学生成为知识的主动建构者。学生产生了强烈的求知欲望,此时教师再进行新课教学,效果相当好。
2借助实验,引导探究
物理是一门以实验为基础的学科,实验的方法是物理学学习的基本方法。实施初中物理探究式课堂教学,必须加强实验探索活动,让学生围绕研究的问题,在实验、观察、统计、读书、查阅资料、搜集信息、访问、调查、分析现象和数据等大量实践探索活动中,丰富感性认识,训练、提高实践能力。因此在教学过程中让学生亲眼看一些物理现象,亲手做一些物理实验,以此激发学生学习物理的兴趣,充分调动学生的学习积极性和主动性,实现学生的主体地位。加强实践探索活动,一是要组织做好演示实验和学生实验,对于“杠杆的平衡条件是什么”、“平面镜成像有何特点”等问题,我们都不是先公开结论,而是指导学生在做好实验的基础上。分析归纳得出结论;二是要注重引导学生观察实验现象,记录、分析实验数据,得出实验结论;三是要重视引导学生掌握查阅资料、搜集信息、调查访问等方法。老师指导学生安装好相关器材,引导学生通过逐步改变物距,得到相应的成像情况和像距数据,观察所成像由小到大,由实到虚的变化。在此过程中,提醒学生重点观察:一是当物距变化时,像的大小、虚实如何变;二是像距如何变。启发学生对比不同物距时所成像的大小、正倒、虚实的差异,从而总结归纳出凸透镜成像规律。
3重视主体,发展探究
探究式学习以发展学生个性、培养创造性人才为目的。因此,初中物理探究式课堂教学,必须保证学生的主体地位,体现学生主体特征,使学生在教师的组织、指导下,独立思考,自主实践,主动学习。例如,在“研究影响液体蒸发快慢的因素”教学中,我们选择了学生自主学习的教学方式,学生以小组为单位,先猜想影响因素,再设计检验方式和途径,然后进行实践(实验)检验,最后写出研究报告。学生提出了温度、空气湿度、气候、液体表面积、表面空气流动快慢、液体的质量、体积等都可能影响液体蒸发的快慢等许多猜想,做了“比较一杯开水和一杯冷水蒸发”、“比较用电吹风吹和不吹的两杯水的蒸发”、“比较一杯水和一桶水的蒸发”等大量实验,查阅了管道输水、动物散热等大量资料,写出了“影响液体蒸发快慢因素的探讨”、“‘蒸发’研究实验报告”等大量研究报告和小论文。教学活动全过程,充分体现了学生主体特征。
4培养创造性思维,升华探究能力
创造性思维是重新组织已有的知识经验,提出新的方案和程序,并创造出新的思维成果的思维方式。培养创造性思维,尤其需要注意培养发散思维、灵感思维、聚合思维、逆向思维、创造性想象以及联想的能力。例如,在第九章第三节《功》的探究教学中,为了研究做功和力的关系,教师给出了一个探究问题:如何把一个2 N的物体提升一定的高度,教师提供了杠杆、滑轮、一块木板三种工具,要求学生任选其一进行探究实验,总结规律。学生按小组纷纷选择工具进行探究,大部分小组都选择了杠杆或滑轮,因为这是刚学过的两种机械,学生比较熟悉,只有一组选择了木板,该组成员经过反复的尝试研究,最终也成功达到了实验要求。各组通过记录的力F和距离S的数据,设计了表格,进行分析、比较、讨论、归纳,得出了“省力不省功”的结论。最后教师引导学生进行总结回顾,表扬了选择木板的小组,尽管没有学过斜面的知识,但成员敢于尝试、敢于创新,并取得了圆满成功,值得大家学习和借鉴。
5注意总结,珍视学生的情感和体验
物理思想不仅对学生系统地掌握、运用物理知识和方法解决问题具有指导意义,也对学生形成正确的物理观念大有好处。因此,让学生自己总结探究的情况,通过对知识的回顾、反思、对所有方法的概括、提炼、挖掘出其中的物理思想,让学生知道掌握什么方法、理清什么概念、明白什么道理。并用物理知识指导物理学习实践,使学生能够运用讨论探究获得的知识举一反三,解决类似或相关的问题。在亲历探究过程中,学生经历挫折与失败,成功与兴奋,这其中的许多情感的体验是他们理解科学的本质和科学精神的意义与价值的基础。教师应对学生探究过程给予充分、积极的肯定,即使有些探究学生走了弯路,遇到挫折,也尝到了艰辛。但在此过程中不仅培养了学生不屈不挠的探索精神,更增加了他们对探究的兴趣和信心。
通过理论和实践分析,探究式教学将学生的“学”提高到和教师的“教”同等重要的地位,激发和启迪了学生的创造性思维。教学中,教师要以物理教学的新理念为指导,不断创设有利于学生自主发展的教学情境,开展探究式教学,充分展示物理知识的形成过程,让学生体验科学研究的过程,领会科学研究的方法,形成科学的价值观和科学精神,提高科学的素养。