浅谈怎样提高科学探究活动的效率

来源 :中学物理·初中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qunli19890523
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  《初中物理课程标准》指出:“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式.将科学探究列入”内容标准“,旨在让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程,主动获取物理知识与技能,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,体验科学探究的乐趣,培养实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神.”因此,科学探究活动是物理教学的重要形式,在物理教学中也收到广大教师的重视.但是,由于科学探究活动以学生活动为主,所以教师在引导学生实验探究时也存在一些问题.笔者在新教材的教学中不断研究和反思,现将我的一些想法整理出来,以期起到抛砖引玉的作用.1存在问题:实验探究效率不高由于科学探究活动大多在课堂上进行,有限的时间和空间对学生探究活动的效率提出了较高的要求,同时部分教师对科学探究的理解存在误区,导致课堂上出现了假探究、乱探究和不探究的现象,极大的影响探究活动的效率.1.1教师引导过度——假探究在探究活动中,教师易使课堂注重实验探究的形式而忽略了教学效果.学生是学习的主体,教师是主导,但在课堂有限的时间内让学生自主、有序、正确有效地完成实验探究,分析并总结出实验结论,对于初中学生来说难度不小.事实上,由于探究的问题常常涉及某一物理知识,这就容易造成教师把注意力仅放在知识目标上,部分教师不敢放手让学生猜想和设计实验,过度引导规定了学生实验的步骤,甚至于帮助学生总结出结论.这样就忽视“过程与方法”和“情感态度与价值观”目标的达成,这种越俎代庖式的假探究,学生成了教师摆布的机器人,没有自己的发现、分析、思想和感悟,更谈不上收获了.1.2教师放手过度——乱探究有的老师认为探究式教学就是学生“动手”,老师在整个教学活动中游离于学生之外.为了放手让学生实验探究,把实验设计、实验过程中的分工和注意事项、实验数据及现象的处理等一股脑儿的抛给学生完成,看上去像是让学生充分探究,实则是超越了学生能力的范围,致使学生没有目标的乱探究,以至于不少学生都不知道这个实验该探究什么、观察什么,记录什么,怎样探究?老师的袖手旁观、放任自流,丢失了对学生探究活动的有效掌控. 1.3教师引导不足——不探究一个班级学生存在个体差异,缺乏教师有效的引领,就会导致一部分基础不理想的学生因实验探究活动的目的不明、步骤不清、器材不会使用等原因成为观众,只能看成绩好些的学生做,实验中的探究活动压根与他没关系,看看热闹而已.这样的探究,教学效果也就不言而喻了.2解决方法:教师应“有效”在场在学生科学探究过程中,教师应对学生活动进行适当的组织、引导,通过师生合作,生生互动解决实验中的重点问题、突破难点问题,让学生有条不紊的成功的完成科学探究任务.从而使教师在场“有效”.2.1教师应“组织”好科学探究教师是课堂的组织者,要合理设计科学探究活动.在探究式教学中,教师就是一个导演的角色,教师所要做的不外于下面几点:(1)恰当把握科学探究的深度和广度教师作为导演,应依据课程目标和教学内容确定教学目的,如考虑通过探究活动,学生在科学内容的学习上应达到什么目标,在能力培养上应突出哪些方面,应注意哪些“情感态度及价值观”方面的目标渗透等.学生是参与探究的主体,他们的认知水平和知识能力各方面都还有限,因此探究不是越难、越深、越广越好,当然也不是越浅、越表面越好,那么怎么样把握这个度,则应由教师在实际教学中恰当的把握学生探究的广度和深度.(2)熟悉科学探究的过程教师还应根据教学内容、学生情况及实验条件等预设探究活动的大致过程,并且基本清楚探究活动中的难点、重点与兴奋点等.对情境的设置与问题的预设,这是能否顺利完成实验探究的关键,当然也是难点.设置怎样的合适的情境和适度的问题充分引发学生的思考和探究.(3)成功的驾驭课堂教师对活动的组织与课堂的调控.探究式教学放手让学生去思考、去探究、去动手,我们都知道开放的教学,让学生动起来,相应的对课堂秩序,对教学进度的掌控带来了相应的难度.学生一旦动起来,可能会有很多意想不到的问题出现.这就要求教师要有较高的课堂调控能力.怎样组织和调控就显得尤为重要.(4)合理的处理“节外生枝”在进行科学探究活动过程中,常常会出现“节外生枝”的情形,教师提前预设的教学设计和课堂中临时可能生成的意外事件之间的关系怎么处理?在教学设计中应预设哪些地方可能出现问题,解决这些问题的方式可能有哪些,教师要做相应的准备.遇到预设外的问题,教师要有应急处理机智的能力,这个对于学生对问题的理解和对教师的印象都很重要.2.2教师应“引导”好科学探究学生在进行实验探究时,教师在积极创设问题情境的基础上,对学生问题的提出,猜想的甄别和筛选,实验过程设计的优化,要通过学生分析和小组讨论,突出本质因素,引导学生增加动脑思考的感知过程,这是学生实验能否成功的关键.2.2.1巧妙的引导学生进入“问题情境”物理源于生活,教师可从学生身边的现象、亲身的体验出发,引出要探究的问题,这样贴切自然,既让学生觉得熟悉,又会感到超出了自己的认知范围,形成认知的冲突,从而产生探究的欲望,同时又不会感到探究的问题很困难,且与自己不相干.学生有了探究的意愿,也就有了主动性,学生能够动起来也愿意动起来.例如苏科版九年级物理第十二章第三节“物质的比热容”,教材设置了“初夏,小明和小华去海边游玩”的情境,通过感受到沙滩与海水的温差提出探究的问题.对于大多数学生来讲,有这种体验的很少.教师可根据当地的实际情况,如从“夏天,在烈日照射下的水泥地面和泥土地面温差较大”引入,也可以通过小实验引入,并可让学生列举生活中这方面的例子,学生有了感性认识后再联系教材上的内容展开探究活动更容易让学生接受,也就更乐意探究了.2.2.2引导学生克服探究活动中的难点科学探究过程中有一些是学生无法独立完成的,尤其在猜想与假设、实验设计和实验器材的使用上,需要教师的指导和引导,对于刚刚学习物理的初二学生来说尤为重要.例如在“探究凸透镜成像的规律”实验中,教师首先要通过演示实验向学生展示凸透镜成像的几种现象(这些现象不少学生没有见过),给学生一个感性认识,并要通过多次实验和教师的启发让学生发现凸透镜成像时似乎存在某种规律,激发学生探究未知的冲动.在此基础上提出的“凸透镜成各种不同的像时,物距、焦距和像距间应满足什么条件呢?”的问题才显得自然,是学生想要探究的问题,也就容易被学生接受.接下来的组装器材,探究成像实验的过程中,教师应组织学生讨论并形成较统一合理的方案再开始科学探究,对于不同或不完整的方案,教师不能简单否定或不做评价,要肯定学生方案中正确的部分并向教材中方案设计的方向引,不能怕耽误时间.要真正提高探究式教学的有效性,老师要确立一个观念,即“磨刀不误砍柴工”.当然对部分基础不好的学生,还要作更细致的引导和启发,让不同层次的学生在活动中均有收获,不能让她们沦为观众.2.2.3引导学生对探究活动的总结在科学探究课结束前,教师应组织学生对探究活动进行总结和评价,如分析哪些操作是正确的,哪些操作是错误的,并且说明为什么.在这样的反馈过程中,学生对自己的探究行为便有了反思,他们便知道如何修正错误,做得更好.这将会提高科学探究课的效率,有利于学生探究能力的发展.另外,在一些探究活动中,常常会出现一些与探究目标之外的现象,引起学生的注意和思考,在总结时教师不应回避,而应作为课程资源加以利用,适当拓宽学生的知识面.例如我在组织学生探究“光的折射规律”实验中,学生们经过一系列的探究活动发现并总结出光的折射规律.到此,本实验探究的目标就已经达成了.然而,少数学生在做光斜射入梯形玻璃砖实验时发现,当入射光从梯形斜面(腰)射入时,光并没有从玻璃砖的底面折射出来,而是完全反射了,即发生了全反射现象.虽然全反射的知识在高中才会研究,但是笔者在这里对实验中发现的全反射现象进行简单的介绍和说明,学生也能够接受全反射的概念.这样不但适当拓宽了学生的知识面,同时为九年级下册十七章第三节:“现代通信——走进信息时代”中“光纤对光全反射”知识的理解打下基础.2.3教师在活动中是“合作者”合作就是个人与个人,群体与群体之间为达到共同的目的,彼此相互配合的一种联合行动、方式.在组织学生实验探究活动中,教师与学生的合作也体现在全过程中,如在提出问题环节,教师要根据学生已有的经验和知识创设问题情境,引发学生的思考和讨论,从而学生自发的提出问题;在猜想和假设环节,教师要引导学生对猜想作出判断、评价、归类和筛选,使实验探究更有效;在实验设计环节,教师要对学生的设计优化并教给学生新器材的使用方法;在实验过程中,教师要帮助学生解决操作中出现的问题等.师生的合作应该贯穿整个探究过程,而不是游离于学生活动之外的.3“探究活动中”教师怎样才能做到“有效”在场探究式教学是通过教师精心设计的一些指导性的活动,来促进我们的学生开展一系列的探究活动.然后学生在这样的活动里面去认识和体验,最后获得知识.在科学探究活动中,要取得令人满意的教学效果,教师要做到娴熟的驾驭课堂,恰如其分的引领学生通过实验去发现、去探索、去思考、去讨论,直到发现实验现象背后的规律和本质.笔者觉得教师能够“有效”在场,应从课前的精心准备、课上的精准指引、课后的反思和巩固三个阶段来认识教师的“有效”在场.3.1课前的精心准备有助于教师的在场“有效”在进行探究式教学时,教师应创设一定的探究情景,通过引入生活实例,进行演示小实验,设置小游戏等,形成认知冲突,使学生带着疑问、充满好奇地开始进行科学探究活动.教师要能够恰当的引导学生开展探究活动,在实验探究前,有必要做好备实验、备学生的工作.(1)备实验:①实验器材的准备;②实验过程的准备;③预设实验可能出现的情况并作出相应的对策.对于物理学科而言,探究都要涉及相应的器材,那些是教师要准备的器材,教师要做好相应的仪器设备的准备(有些器材可能实验室没有现成的,教师还要提前要做一些准备);那些不是教师准备的,教师应提前让学生准备,并在课前检查学生准备情况,确保不影响课堂的正常进行.这些都要教师提前做充分的考虑和安排等.(2)备学生:从学生的认知水平出发,对学生在提出问题,作出猜想,设计实验等环节可能出现的困难,实验探究中的注意点、难点、易错点做好适当启发和引导的准备.3.2课上的启发、引导、追问有助于教师的在场“有效”在科学探究活动中,教师应利用问题情境、课堂资源鼓励学生积极、大胆地参与到探究活动中,利用学生已有的经验和知识进行启发,对难点问题进行引导,对学生的体验、感悟进行追问,不断的引领学生完成整个探究的过程并挖掘和扩大探究成果,特别要避免包办代替、简单否定做法.例如,当学生思维出现障碍时,教师用学生熟悉的例子给予适当的启发.当学生所提的问题意义不大、针对性不强时,教师应给予鼓励和帮助,尽可能指出其合理之处,使学生看到自己的成绩,有继续参与的勇气,同时引导学生提出更有价值的问题.其实,在探究活动中,学生出现问题(如探究方案不够科学严谨,操作过程有误,或收集数据存在问题等)是正常现象,对此,教师应仔细观察,分析学生出现问题的原因,不失时机的追问,尽可能将学生的问题转化为课程资源,以这些资源作为案例帮助学生纠正错误,引导其进行科学探究.3.3探究活动后的“反思”和恰当的训练有助于巩固教师的在场“有效”(1)对科学探究过程的“反思”教师在活动后组织学生回顾科学探究的过程,总结科学探究获得的知识,规律,梳理探究的过程与方法,培养学生善于发现,善于研究,善于总结的科学方法和精神.另外,探究活动受课堂时间的限制,教师对学生提出的问题或作出的猜想常常要有所取舍,不能面面俱到.因此,教师可以鼓励学生在课后对课堂上未能探究的问题进行再探究,教师可做适当的指导和启发.(2)对新知识的巩固与提高教师在活动后应布置适量有针对性的练习,科学探究促进了学生新知识的生成和感悟,学生通过适当的练习对新学的知识进行巩固,在运用新知识的同时加深理解,有助于提高科学探究的效率.
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