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提倡“以学生发展为本”、“强调科学探究过程”的课程理念教学既要重视基本知识和基本技能,又要重视知识、技能的形成过程,培养学生的能力。《物理新课程标准》也明确指出:“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。”可见,科学探究的过程和方法非常重要。学生在科学探究的过程中,不仅学习物理知识与技能,还将参与探究活动的全过程,学习探究的方法,养成良好的科学精神与科学态。为体现新课程的这一理念,在教学中我注意从以下几方面来重视培养学生的科学探究能力:
一、注重问题的提出
问题的提出应该由学生自己来完成。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决问题更重要,因为解决问题,也许是一个知识或实验上的技能而已,而提出问题,有新的可能性,要从新的角度去看旧的问题,都需要有创造想象能力,而且标志着科学的真正进步。”学生发现并提出问题,是求知的开始,也是教师展开教学的最好开端。比如教学《浮力》时,我首先开门见山的提出课题《浮力》,问:你想知道关于浮力的哪些问题?学生的思维马上活跃起来:1、我想知道什么是浮力?2、我想知道浮力是怎样产生的?3、我想知道浮力的 方向是怎样的?4、我想知道浮力有没有大小?……要想让学生自己能提出问题,需要教师在课堂上营造和谐、愉快的轻松氛围,这样才能充分调动学生学习的积极性和主动性。
二、大胆的进行猜想与假设
学生提出问题后,教师不要急于告之答案,学生能自己提出问题,这是点燃他们思维火花的开始,然后就应该鼓励学生积极大胆的对提出问题的答案进行猜想与假设。在浮力的教学中,我引导学生对“浮力的大小与哪些因素有关”发表自己的意见。于是同学们纷纷提出自己的观点和想法:1、可能与液体的密度有关?2、可能与物体的密度有关?3、可能与物体浸在液体中的深度有关?4、可能与物体的重力有关?……“你提出这种猜想的理由是什么”——猜想不是凭空乱想,而是创新思维的发展。这样,探究的目标由学生自己确定,教师扮演好引导者的角色。因为,兴趣是最好的老师,学生对知识有了疑惑,也就调动了他们学习的兴趣,更进一步激发了他们的探究欲望,这是培养学生探究能力的前提。
三、让学生全面参与实验探究
苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探寻者。”在初中物理教学中,不论是基本概念的建立,物理规律的导出,还是重点、难点的突破,总是通过实验来完成的。
在实验探究前,要让学生根据提出的问题明确实验的目的。比如在前一环节中学生提出“浮力的大小可能与液体的密度有关”这一猜想后,教师引导:要探究这一问题,我们实验的目的是什么?学生明确:是探究“浮力的大小是否与液体的密度有关”。围绕这一目的,你将怎样证明你的观点?如何设计你的实验?影响浮力大小的因素很多,我们应该采取哪种物理实验方法?根据你的实验目的和设计的实验计划,你需要选取哪些实验器材?怎样进行呢?这样,探究的目的学生自己确定,探究的思路学生自己设想,实验的器材学生自己选择,每一个环节都要通过学生思考和分析才能明确,而不是让学生“循规蹈矩”。这样,问题从学生中来,再回到学生中去,学生有目的地分析、探索问题,参与了实验探究的全过程,对实验的印象自然就深刻得多。同时感觉到物理知识和规律不是老师或教材强加的,而是通过自己的努力探索发现得到的。这样的实验有效地提高了学生分析、解决问题的能力,同时也培养了他们的科学探究能力。
另一方面,对于学生容易形成片面认识的,或学生难以理解的、比较抽象的物理概念、规律,要设计对比性实验,反复性实验,通过比较、分析结论,并不断深化,由感性到理性,由具体到抽象,最终形成概念,导出规律。学生对“二力的平衡”条件往往会存在片面的认识。教师先从日常生活中放在课桌上的书本,吊在电线上的电灯等静止状态的实例出发,提出什么是“二力平衡”这个问题,引导学生从二力平衡现象中寻找二力平衡的条件,然后做演示实验。让学生仔细观察并读出小车静止时两边砝码的重量,并提问:二力在什么条件下才能平衡?学生开始的回答往往不全面:二力的大小相等,方向相反就能平衡。此时教师不要急于纠正它,而是引导他们仔细观察下面的两个对比性实验:(一)两个力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上(用两个小车拼合在一起代替前面实验中的小车)进行实验;(二)两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体上(小车)上,但两个力的作用线不在同一直线上。通过这两个对比性实验,学生否定了刚才片面的判断。接着,教师再请学生将静止的物体用手扭转一个角度,使两个力不在同一直线上,一松手,小车又发生转动,失去平衡,直到两个力的作用线在同一直线上时,小车才又处于静止状态。学生通过这几个反复性实验的对比分析,自己发现了规律,高兴地总结出二力平衡的条件。这样,学生参与了知识形成的全过程,成为了知识的“发现者”,他们得到的不仅仅是知识,更是在能力上由“学会”到“会学”的转化,同时也是学生科学探究能力的进一步运用和体现。
四、使学生养成对实验进行评估的好习惯
在现代社会生活和工作中,个人之间和团体之间的交流与合作是十分重要的。在探究实验中要让学生进行充分的交流与讨论,养成评估的好习惯。
实验完毕,教师可以指导学生从以下方面进行自我评定:1、对自己实验过程和结果的评估:要求和组员首先认真总结小组的探究过程,再通过小组间的交流,比较各小组的探索过程和思维结论,从中获取成功的经验和失败的教训;2、分析实验中产生的误差及产生误差的原因;3、改进或调整实验设计方案,使自己的实验探索更趋合理。评估的意识也要在其他教学活动中体现,如:要求学生养成习惯,从物理的单位是否正确,数值是否合常理的角度来检查运算所得的结果:若计算中得出某中学生的质量是几十克,小灯泡的电流是几十安培,课桌的长度是几厘米,学生应该迅速意识到发生了错误。
在实验评估的过程中,实验的反思和交流,重点应放在探究的过程上,而不应放在探究的结果上。鼓励学生认真听取与自己不同的意见,发表自己的见解时则应有充分的根据,让学生多角度地进行自我评价,既要讲出实验中最感满意之处,又要总结实验失败的原因。学生在评估中逐渐形成细致、严谨的学风,学会规范的实验操作方法。这样在实验评估中对学生科学探究能力的进一步强化,学生必将体验到一种学习成功的喜悦,更加增强他们学习的自信心,并真正领悟学习的乐趣,从而真正体现新课程“以人为本”的理念。
一、注重问题的提出
问题的提出应该由学生自己来完成。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决问题更重要,因为解决问题,也许是一个知识或实验上的技能而已,而提出问题,有新的可能性,要从新的角度去看旧的问题,都需要有创造想象能力,而且标志着科学的真正进步。”学生发现并提出问题,是求知的开始,也是教师展开教学的最好开端。比如教学《浮力》时,我首先开门见山的提出课题《浮力》,问:你想知道关于浮力的哪些问题?学生的思维马上活跃起来:1、我想知道什么是浮力?2、我想知道浮力是怎样产生的?3、我想知道浮力的 方向是怎样的?4、我想知道浮力有没有大小?……要想让学生自己能提出问题,需要教师在课堂上营造和谐、愉快的轻松氛围,这样才能充分调动学生学习的积极性和主动性。
二、大胆的进行猜想与假设
学生提出问题后,教师不要急于告之答案,学生能自己提出问题,这是点燃他们思维火花的开始,然后就应该鼓励学生积极大胆的对提出问题的答案进行猜想与假设。在浮力的教学中,我引导学生对“浮力的大小与哪些因素有关”发表自己的意见。于是同学们纷纷提出自己的观点和想法:1、可能与液体的密度有关?2、可能与物体的密度有关?3、可能与物体浸在液体中的深度有关?4、可能与物体的重力有关?……“你提出这种猜想的理由是什么”——猜想不是凭空乱想,而是创新思维的发展。这样,探究的目标由学生自己确定,教师扮演好引导者的角色。因为,兴趣是最好的老师,学生对知识有了疑惑,也就调动了他们学习的兴趣,更进一步激发了他们的探究欲望,这是培养学生探究能力的前提。
三、让学生全面参与实验探究
苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探寻者。”在初中物理教学中,不论是基本概念的建立,物理规律的导出,还是重点、难点的突破,总是通过实验来完成的。
在实验探究前,要让学生根据提出的问题明确实验的目的。比如在前一环节中学生提出“浮力的大小可能与液体的密度有关”这一猜想后,教师引导:要探究这一问题,我们实验的目的是什么?学生明确:是探究“浮力的大小是否与液体的密度有关”。围绕这一目的,你将怎样证明你的观点?如何设计你的实验?影响浮力大小的因素很多,我们应该采取哪种物理实验方法?根据你的实验目的和设计的实验计划,你需要选取哪些实验器材?怎样进行呢?这样,探究的目的学生自己确定,探究的思路学生自己设想,实验的器材学生自己选择,每一个环节都要通过学生思考和分析才能明确,而不是让学生“循规蹈矩”。这样,问题从学生中来,再回到学生中去,学生有目的地分析、探索问题,参与了实验探究的全过程,对实验的印象自然就深刻得多。同时感觉到物理知识和规律不是老师或教材强加的,而是通过自己的努力探索发现得到的。这样的实验有效地提高了学生分析、解决问题的能力,同时也培养了他们的科学探究能力。
另一方面,对于学生容易形成片面认识的,或学生难以理解的、比较抽象的物理概念、规律,要设计对比性实验,反复性实验,通过比较、分析结论,并不断深化,由感性到理性,由具体到抽象,最终形成概念,导出规律。学生对“二力的平衡”条件往往会存在片面的认识。教师先从日常生活中放在课桌上的书本,吊在电线上的电灯等静止状态的实例出发,提出什么是“二力平衡”这个问题,引导学生从二力平衡现象中寻找二力平衡的条件,然后做演示实验。让学生仔细观察并读出小车静止时两边砝码的重量,并提问:二力在什么条件下才能平衡?学生开始的回答往往不全面:二力的大小相等,方向相反就能平衡。此时教师不要急于纠正它,而是引导他们仔细观察下面的两个对比性实验:(一)两个力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上(用两个小车拼合在一起代替前面实验中的小车)进行实验;(二)两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体上(小车)上,但两个力的作用线不在同一直线上。通过这两个对比性实验,学生否定了刚才片面的判断。接着,教师再请学生将静止的物体用手扭转一个角度,使两个力不在同一直线上,一松手,小车又发生转动,失去平衡,直到两个力的作用线在同一直线上时,小车才又处于静止状态。学生通过这几个反复性实验的对比分析,自己发现了规律,高兴地总结出二力平衡的条件。这样,学生参与了知识形成的全过程,成为了知识的“发现者”,他们得到的不仅仅是知识,更是在能力上由“学会”到“会学”的转化,同时也是学生科学探究能力的进一步运用和体现。
四、使学生养成对实验进行评估的好习惯
在现代社会生活和工作中,个人之间和团体之间的交流与合作是十分重要的。在探究实验中要让学生进行充分的交流与讨论,养成评估的好习惯。
实验完毕,教师可以指导学生从以下方面进行自我评定:1、对自己实验过程和结果的评估:要求和组员首先认真总结小组的探究过程,再通过小组间的交流,比较各小组的探索过程和思维结论,从中获取成功的经验和失败的教训;2、分析实验中产生的误差及产生误差的原因;3、改进或调整实验设计方案,使自己的实验探索更趋合理。评估的意识也要在其他教学活动中体现,如:要求学生养成习惯,从物理的单位是否正确,数值是否合常理的角度来检查运算所得的结果:若计算中得出某中学生的质量是几十克,小灯泡的电流是几十安培,课桌的长度是几厘米,学生应该迅速意识到发生了错误。
在实验评估的过程中,实验的反思和交流,重点应放在探究的过程上,而不应放在探究的结果上。鼓励学生认真听取与自己不同的意见,发表自己的见解时则应有充分的根据,让学生多角度地进行自我评价,既要讲出实验中最感满意之处,又要总结实验失败的原因。学生在评估中逐渐形成细致、严谨的学风,学会规范的实验操作方法。这样在实验评估中对学生科学探究能力的进一步强化,学生必将体验到一种学习成功的喜悦,更加增强他们学习的自信心,并真正领悟学习的乐趣,从而真正体现新课程“以人为本”的理念。