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所谓探究性实验,是指学生在教师指导下,在进行实验探究的过程中进行学习的一种教学组织形式,也就是说一边实验一边学习。学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识。在初中物理实验教学中,若经常采用探究性实验的组织形式,让学生通过“四动”进行学习,就能使各种感官受到刺激,延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的效率。下面就初中物理探究性实验的实施谈一下看法。
一、精心设计实验方案
为了保证探究性物理实验教学的有效性,教师应有计划地根据教材内容的特点和学生已有实验技能合理地选择一些适合学生探究的问题,作为探究性实验的内容。一般来说,探究性实验可以围绕以下七个环节进行:提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作。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。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。同时还要对比新、旧课程标准,尽可能多角度、大范围地预测学生可能的思维方向和教学过程中可能随机出现的问题及应对策略,并将这一切尽量融入实验器材的准备中。
设计探究活动时,还应认识到探究是一种多侧面、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,应灵活掌握。除此之外,探究活动还应当强调学生的直接体验,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。
二、教师引导,循序探究
探究性实验的设计应贯彻适宜性的原则,不能急于求成,应与学生的已有能力相适应,与具体的教学内容相联系,与学生实际技能相适应,形成一个由易到难、循序渐进、相互衔接的实验体系。在这一体系中教师将要探究的目标转化为明确可见的探究活动,逐个分解到程度不同的探究实验中。有些探究性实验难度较大,就采取分步走的办法,把一个探究性实验分解为几个逐步递升的阶段,通过学生的自主思考和实践及教师的适当引导逐步突破各阶段的障碍,培养他们由浅入深的分析和解决实际问题的能力。同时要将探究教学的相关内容延伸至课外。比如可以提前布置学生预习新课,查资料、自制自带实验器具等;将课堂上没有探究完的内容带至课外,课后布置学生写“探究报告”和“学习心得”等,这样可大大节省授课时间。其次,教学过程中要运用《学案》,让学生了解自己在探究活动中应该要干什么事,明确自己的目的。教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示,但这些提示应区别于我们传统实验课中的“实验步骤”。实践表明,《学案》的使用非常奏效,可有效地防止和避免学生随意玩耍实验器材、手足无措等现象的发生,很好地解决自主探究与合理指导的矛盾。
三、加强研究方法的渗透
就初中阶段学生所研究的题目来说,结论是早就有的。之所以要学生去探究,去发现,是想叫他们去体验和领悟科学的思想观念、科学家研究问题的方法,同时获取知识。在初中物理探究性实验教学中,应体现物理学研究方法教育的特征,对学生适时进行物理学研究方法的渗透。
初中物理教材中,潜存着许多物理学的研究方法,如 “探究决定电阻大小的因素”这个实验,在制定计划和设计实验这个环节中,可有意识地渗透其中的研究方法——控制变量法。使学生在学到知识的同时,还能掌握物理学的研究方法。另外,等效、假设、比较、推理、模型、理想化等,也都是物理常用的研究方法。在探究性实验教学中,教师应结合具体学习内容,适时对学生进行上述研究方法的教育,让学生体验和学习研究物理学的基本方法。
四、合作学习与自主探究相结合
探究性物理实验鼓励学生进行合作学习。通过合作学习促使学生在与他人共同学习、分享经验的过程中养成积极思考、交流共享、互相质疑、加深思维的习惯。在这个过程中既培养了学生的合作精神、交流技能,又增强了思维的批判性、敏捷性。同时合作学习将个人之间的竞争转化为小组之间的竞争,各人通过积极承担共同任务中的个人责任,有助于个人之间取长补短,弥补了一个教师难以面向有差异的众多学生的教学不足,真正实现每个学生都得到充分发展的目标。
但只有合作学习还不够,所有能有效地促进学生发展的学习,都一定是自主学习。任何学习都是一个积极主动的过程,学习者不是被动接受外在信息,而是主动注意和选择外在信息。这就要求在探究性实验中要积极引导学生独立思考,学生在实验过程中要对实验进展进行自我监控,自我总结、评价,并做出相应的调整,所以要使学生在合作学习的同时还有相对独立性,要给学生足够的自主学习和思考的空间。
综上所述,在初中物理实验教学中必须改变传统的教学模式,开展探究式教学。要取得显著成效,必须精心设计实验方案,注意启发引导。不仅要注重探究的结果更要注重探究的过程,注重研究方法的渗透,重视探究中学生独特的感受、体验和理解。学生在探究过程中不仅加深了对物理知识的理解,更重要的是丰富了对科学探究本质的理解。既提高了其物理学习的探究能力,又为以后的学习和对其它课程的学习培养了良好的素质,从而使学生终生受益。
一、精心设计实验方案
为了保证探究性物理实验教学的有效性,教师应有计划地根据教材内容的特点和学生已有实验技能合理地选择一些适合学生探究的问题,作为探究性实验的内容。一般来说,探究性实验可以围绕以下七个环节进行:提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作。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。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。同时还要对比新、旧课程标准,尽可能多角度、大范围地预测学生可能的思维方向和教学过程中可能随机出现的问题及应对策略,并将这一切尽量融入实验器材的准备中。
设计探究活动时,还应认识到探究是一种多侧面、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,应灵活掌握。除此之外,探究活动还应当强调学生的直接体验,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。
二、教师引导,循序探究
探究性实验的设计应贯彻适宜性的原则,不能急于求成,应与学生的已有能力相适应,与具体的教学内容相联系,与学生实际技能相适应,形成一个由易到难、循序渐进、相互衔接的实验体系。在这一体系中教师将要探究的目标转化为明确可见的探究活动,逐个分解到程度不同的探究实验中。有些探究性实验难度较大,就采取分步走的办法,把一个探究性实验分解为几个逐步递升的阶段,通过学生的自主思考和实践及教师的适当引导逐步突破各阶段的障碍,培养他们由浅入深的分析和解决实际问题的能力。同时要将探究教学的相关内容延伸至课外。比如可以提前布置学生预习新课,查资料、自制自带实验器具等;将课堂上没有探究完的内容带至课外,课后布置学生写“探究报告”和“学习心得”等,这样可大大节省授课时间。其次,教学过程中要运用《学案》,让学生了解自己在探究活动中应该要干什么事,明确自己的目的。教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示,但这些提示应区别于我们传统实验课中的“实验步骤”。实践表明,《学案》的使用非常奏效,可有效地防止和避免学生随意玩耍实验器材、手足无措等现象的发生,很好地解决自主探究与合理指导的矛盾。
三、加强研究方法的渗透
就初中阶段学生所研究的题目来说,结论是早就有的。之所以要学生去探究,去发现,是想叫他们去体验和领悟科学的思想观念、科学家研究问题的方法,同时获取知识。在初中物理探究性实验教学中,应体现物理学研究方法教育的特征,对学生适时进行物理学研究方法的渗透。
初中物理教材中,潜存着许多物理学的研究方法,如 “探究决定电阻大小的因素”这个实验,在制定计划和设计实验这个环节中,可有意识地渗透其中的研究方法——控制变量法。使学生在学到知识的同时,还能掌握物理学的研究方法。另外,等效、假设、比较、推理、模型、理想化等,也都是物理常用的研究方法。在探究性实验教学中,教师应结合具体学习内容,适时对学生进行上述研究方法的教育,让学生体验和学习研究物理学的基本方法。
四、合作学习与自主探究相结合
探究性物理实验鼓励学生进行合作学习。通过合作学习促使学生在与他人共同学习、分享经验的过程中养成积极思考、交流共享、互相质疑、加深思维的习惯。在这个过程中既培养了学生的合作精神、交流技能,又增强了思维的批判性、敏捷性。同时合作学习将个人之间的竞争转化为小组之间的竞争,各人通过积极承担共同任务中的个人责任,有助于个人之间取长补短,弥补了一个教师难以面向有差异的众多学生的教学不足,真正实现每个学生都得到充分发展的目标。
但只有合作学习还不够,所有能有效地促进学生发展的学习,都一定是自主学习。任何学习都是一个积极主动的过程,学习者不是被动接受外在信息,而是主动注意和选择外在信息。这就要求在探究性实验中要积极引导学生独立思考,学生在实验过程中要对实验进展进行自我监控,自我总结、评价,并做出相应的调整,所以要使学生在合作学习的同时还有相对独立性,要给学生足够的自主学习和思考的空间。
综上所述,在初中物理实验教学中必须改变传统的教学模式,开展探究式教学。要取得显著成效,必须精心设计实验方案,注意启发引导。不仅要注重探究的结果更要注重探究的过程,注重研究方法的渗透,重视探究中学生独特的感受、体验和理解。学生在探究过程中不仅加深了对物理知识的理解,更重要的是丰富了对科学探究本质的理解。既提高了其物理学习的探究能力,又为以后的学习和对其它课程的学习培养了良好的素质,从而使学生终生受益。