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探究学习是指学生通过自主地参与获得知识的过程,加深对知识的体验,掌握研究自然所必需的探究能力,同时形成认识自然的基础——科学概念和规律,进而培养探索未知世界的积极态度。正确运用探究学习于实际的物理课堂教学中,往往能取得良好的效果。
下面,结合教学实践谈谈探究学习如何在物理教学中正确应用。
一、展示科学家的探究过程,引导学生掌握探究方法
探究学习的第一个特点是:“学生自主地抓住自然的事物、现象,通过自然的过程而获得知识。”我们不仅要教给学生知识,更重要的是教会学生科学的方法,学会像科学家那样去思考、去探索。
如在学习“牛顿第一运动定律”时,如果教师一开始就马上切入正题简单地一下子就把牛顿第一运动定律提出来,学生会觉得这定律很简单,学不学无所谓。所以很有必要带领学生先回顾一下力和运动史,了解亚里士多德的“受力则动,不受力则止”的观点曾经统治了两千年,直到伽利略才对此提出质疑,水到渠成地介绍伽利略如何发现“力是改变物体运动状态的原因”和他著名的理想实验的构想,此后,又有许多科学家对这个观点进行了补充,最后由牛顿把它总结成了牛顿第一运动定律。在这个美妙故事的讲述过程中,学生不但深刻地掌握了教材所要求的内容,更重要的是他们通过鲜活过程的阅读理解和老师、同学的分析,从中领悟到抽象的创造性思维的形成和科学精神,发展了学生的科学探究能力。
二、创设科学探究情境,促使学生全员参与
多元智能理论指出,世界上没有两个人具有完全相同的智力,每个人都是以各自独特的方式将数种智能组合在一起解决问题或生产各式各样的、专业的和业余的文化产品。每个学生的智能只有倾向和强弱的不同,而没有好坏之分,成绩差并不意味着各方面都不好。因此在教学中要充分注意到学生的实际情况,应该为不同层次的学生提供更多的机会和更广阔的空间,鼓励全员参与。
例如在学习压力压强概念时,我就让每位学生带一个气球来;学习液体压强时,让每位学生带一个塑料饮料瓶;学习大气压时,每位同学发两个塑料吸盘……师生在课堂上一起探究物理规律,一起提出问题、提出假设,一起动脑设计实验,一起动手做实验。全体学生一起参与,既提高了学生的学习积极性,又能使不同层次的学生各自发展自己的智能。
三、注重科学方法指导,培养学生的科学思维
科学方法是人们从事科学研究所采取的方式或手段,它是在科学认识活动中逐渐形成和发展起来的。运用恰当的科学方法可以提高科学认识活动的效率,提高人们进行科学认识活动的积极主动性。全面的物理教育不仅包括物理知识和能力教育,而且包含科学方法和科学态度的培养。在物理教学中运用探究学习,在学习物理基础知识的同时,更要注重学习过程,注重科学方法的指导,注重物理思维能力的提高,注重创新精神的培养。在中学物理教学中要求培养学生的科学研究方法主要有控制变量法、比较法、类比法、比值定义法等,但多数科学方法在教材中却没有明确提起。例如控制变量法,事实上这一方法贯彻于物理教学始终:对物体快慢——速度的研究、对影响摩擦力大小因素的研究、对压力的作用效果——压强的研究等等,都隐含了控制变量的科学思想,教师必须点明这一点。运用物理探究式学习的过程中,要引导学生学会运用控制变量这一科学思想来设计实验验证其猜想。
四、挖掘课本潜力,提倡教学形式多样化
运用探究式教学在培养学生科学素养、培养学生能力方面有着显著的优势,因此教师在备课时要更多地从开发学生潜能的角度去考虑教材的处理方法:变教师提出问题为教师引导,由学生自主提出问题;将教师讲授问题的解决方法改成师生共同讨论,最终由学生自己得出问题的解决方法;将课本中的一些验证性实验改成探索性实验;将演示实验改成学生实验……比如密度概念的建立,就可以每组学生发一组不同体积、不同质量的外表漆成相同颜色的铜块、铝块和石块,让学生进行辨别,由此引出问题,促使学生寻求问题的解决而自然建立密度的概念。又如关于焦耳定律的学习,就可以运用科学探究这一教学方法:提出问题后让学生对通电导体放出的热量与什么因素有关进行假设和猜想,然后分组设计实验验证猜想,再以小组为单位大家合作动手实验并对实验的数据和结果进行分析,相互交流各组的实验结论,评估总结,最后得出完整的结论并应用。还有决定导体电阻大小的因素的学习、欧姆定律的学习等等,都可以变常规的讲授式教学为探究式学习。由于教学时间的限制,更多的时候不是整节课运用探究式学习,而可以是一节课的某个环节、某个问题运用探究式学习,我们教师应该尽量为学生提供动手动脑、独立思考的机会。比如在安排测量物质的密度的学生实验时,除了准备书本规定的小石块和盐水的密度测定所需的器材外,还可把思考练习中如何测定塑料泡末块密度的器材——细铜丝和小石块也放在实验桌上,让学生自己探究,设计实验、动手操作,独立思考得出最后的结论。有的同学不满足于我们准备的器材,要用细沙子来代替水做实验等等,多种能力在实践中得到了锻炼和培养。
五、延伸物理课堂教学,培养学生的自主探究能力
探究学习的第二特点是“旨在培养学生从事研究的必要的探究能力”。学生终将结束在学校的学习生活踏上社会,如果仅仅拥有课堂上所学的有限的知识是远远不够的,况且社会不断进步,科学技术飞快更新,只有注重对学生终身学习愿望的培养,学会一定的科学思维方法,才能培养学生良好的自主探究能力。因此在课堂学习中教师不要包办代替,必须培养学生对科学知识自主探究的浓厚兴趣,使物理课堂教学得以延伸。
如有位学生在学习了电磁感应理论后提问:既然闭合电路中的一部分导体切割磁感应线能产生感应电流,而地球周围存在着磁场,那么我们如果也用导体去切割地磁场的磁感应线,不就能够发电了吗?老师对学生的这种大胆猜测表示肯定和鼓励,但并不马上告诉学生正确的答案,而是把问题移交给同学们,让大家集体讨论探究。虽然同学们最后的辩论结果并不完全正确,却通过辩论对这部分的知识理解得更深刻了,尤其可贵的是学生冒出的创新思维的火花因而得以燎原。最后布置学生课后可以去查阅资料,也可以自己动手实验探究正确答案。
探究学习在物理教学中的应用,作为一种全新的教学方式应贯穿于整个教学过程中,体现在每一节课上,体现在每一位学生身上,令其领会科学探究活动的内容,并付诸实际行动。相信课程改革能摒弃应试教育的弊端,走出教育的误区,激发学生的求知欲,提高学生自主学习的能力,为塑造新世纪的栋梁之才创造科学的氛围。
下面,结合教学实践谈谈探究学习如何在物理教学中正确应用。
一、展示科学家的探究过程,引导学生掌握探究方法
探究学习的第一个特点是:“学生自主地抓住自然的事物、现象,通过自然的过程而获得知识。”我们不仅要教给学生知识,更重要的是教会学生科学的方法,学会像科学家那样去思考、去探索。
如在学习“牛顿第一运动定律”时,如果教师一开始就马上切入正题简单地一下子就把牛顿第一运动定律提出来,学生会觉得这定律很简单,学不学无所谓。所以很有必要带领学生先回顾一下力和运动史,了解亚里士多德的“受力则动,不受力则止”的观点曾经统治了两千年,直到伽利略才对此提出质疑,水到渠成地介绍伽利略如何发现“力是改变物体运动状态的原因”和他著名的理想实验的构想,此后,又有许多科学家对这个观点进行了补充,最后由牛顿把它总结成了牛顿第一运动定律。在这个美妙故事的讲述过程中,学生不但深刻地掌握了教材所要求的内容,更重要的是他们通过鲜活过程的阅读理解和老师、同学的分析,从中领悟到抽象的创造性思维的形成和科学精神,发展了学生的科学探究能力。
二、创设科学探究情境,促使学生全员参与
多元智能理论指出,世界上没有两个人具有完全相同的智力,每个人都是以各自独特的方式将数种智能组合在一起解决问题或生产各式各样的、专业的和业余的文化产品。每个学生的智能只有倾向和强弱的不同,而没有好坏之分,成绩差并不意味着各方面都不好。因此在教学中要充分注意到学生的实际情况,应该为不同层次的学生提供更多的机会和更广阔的空间,鼓励全员参与。
例如在学习压力压强概念时,我就让每位学生带一个气球来;学习液体压强时,让每位学生带一个塑料饮料瓶;学习大气压时,每位同学发两个塑料吸盘……师生在课堂上一起探究物理规律,一起提出问题、提出假设,一起动脑设计实验,一起动手做实验。全体学生一起参与,既提高了学生的学习积极性,又能使不同层次的学生各自发展自己的智能。
三、注重科学方法指导,培养学生的科学思维
科学方法是人们从事科学研究所采取的方式或手段,它是在科学认识活动中逐渐形成和发展起来的。运用恰当的科学方法可以提高科学认识活动的效率,提高人们进行科学认识活动的积极主动性。全面的物理教育不仅包括物理知识和能力教育,而且包含科学方法和科学态度的培养。在物理教学中运用探究学习,在学习物理基础知识的同时,更要注重学习过程,注重科学方法的指导,注重物理思维能力的提高,注重创新精神的培养。在中学物理教学中要求培养学生的科学研究方法主要有控制变量法、比较法、类比法、比值定义法等,但多数科学方法在教材中却没有明确提起。例如控制变量法,事实上这一方法贯彻于物理教学始终:对物体快慢——速度的研究、对影响摩擦力大小因素的研究、对压力的作用效果——压强的研究等等,都隐含了控制变量的科学思想,教师必须点明这一点。运用物理探究式学习的过程中,要引导学生学会运用控制变量这一科学思想来设计实验验证其猜想。
四、挖掘课本潜力,提倡教学形式多样化
运用探究式教学在培养学生科学素养、培养学生能力方面有着显著的优势,因此教师在备课时要更多地从开发学生潜能的角度去考虑教材的处理方法:变教师提出问题为教师引导,由学生自主提出问题;将教师讲授问题的解决方法改成师生共同讨论,最终由学生自己得出问题的解决方法;将课本中的一些验证性实验改成探索性实验;将演示实验改成学生实验……比如密度概念的建立,就可以每组学生发一组不同体积、不同质量的外表漆成相同颜色的铜块、铝块和石块,让学生进行辨别,由此引出问题,促使学生寻求问题的解决而自然建立密度的概念。又如关于焦耳定律的学习,就可以运用科学探究这一教学方法:提出问题后让学生对通电导体放出的热量与什么因素有关进行假设和猜想,然后分组设计实验验证猜想,再以小组为单位大家合作动手实验并对实验的数据和结果进行分析,相互交流各组的实验结论,评估总结,最后得出完整的结论并应用。还有决定导体电阻大小的因素的学习、欧姆定律的学习等等,都可以变常规的讲授式教学为探究式学习。由于教学时间的限制,更多的时候不是整节课运用探究式学习,而可以是一节课的某个环节、某个问题运用探究式学习,我们教师应该尽量为学生提供动手动脑、独立思考的机会。比如在安排测量物质的密度的学生实验时,除了准备书本规定的小石块和盐水的密度测定所需的器材外,还可把思考练习中如何测定塑料泡末块密度的器材——细铜丝和小石块也放在实验桌上,让学生自己探究,设计实验、动手操作,独立思考得出最后的结论。有的同学不满足于我们准备的器材,要用细沙子来代替水做实验等等,多种能力在实践中得到了锻炼和培养。
五、延伸物理课堂教学,培养学生的自主探究能力
探究学习的第二特点是“旨在培养学生从事研究的必要的探究能力”。学生终将结束在学校的学习生活踏上社会,如果仅仅拥有课堂上所学的有限的知识是远远不够的,况且社会不断进步,科学技术飞快更新,只有注重对学生终身学习愿望的培养,学会一定的科学思维方法,才能培养学生良好的自主探究能力。因此在课堂学习中教师不要包办代替,必须培养学生对科学知识自主探究的浓厚兴趣,使物理课堂教学得以延伸。
如有位学生在学习了电磁感应理论后提问:既然闭合电路中的一部分导体切割磁感应线能产生感应电流,而地球周围存在着磁场,那么我们如果也用导体去切割地磁场的磁感应线,不就能够发电了吗?老师对学生的这种大胆猜测表示肯定和鼓励,但并不马上告诉学生正确的答案,而是把问题移交给同学们,让大家集体讨论探究。虽然同学们最后的辩论结果并不完全正确,却通过辩论对这部分的知识理解得更深刻了,尤其可贵的是学生冒出的创新思维的火花因而得以燎原。最后布置学生课后可以去查阅资料,也可以自己动手实验探究正确答案。
探究学习在物理教学中的应用,作为一种全新的教学方式应贯穿于整个教学过程中,体现在每一节课上,体现在每一位学生身上,令其领会科学探究活动的内容,并付诸实际行动。相信课程改革能摒弃应试教育的弊端,走出教育的误区,激发学生的求知欲,提高学生自主学习的能力,为塑造新世纪的栋梁之才创造科学的氛围。