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物理探究情境是贯穿物理课堂探究教学过程的重要组成部分,根据探究的需要往往创设不同的物理情境,以起到不同的作用。教师通过呈现给学生的学习材料、物理现象、物理问题等,让学生从情境中产生疑问,进而去探究疑问;或者情境与学生原有的知识或经验发生矛盾,引起意外惊诧,从而驱使学生积极思考;或者通过问题激发学生观察兴趣;或者否定学生已有经验,从而使他们从情境中发现问题并提炼出需要研究的问题;或者让学生从正确、错误的对比中辨明是非,最终形成正确的认识;或者通过情境让学生对自身所认识进行错误性、经验性、创造性的反思等等。
1 创设心理情境,点燃探究激情
我们知道良好的课堂心理情境创设可以融洽师生关系,使学生情感处于积极、自由、宽松、安全的心理状态,从而使学生思维进入一个自由驰骋的心理空间,促进学生主动积极地探究学习。所以不可缺少以下三个要素。
1.1 情感是创设良好探究心理情境的条件
著名心理学家赞可夫的实验表明,教师良好的情绪,会使学生精神振奋,教师的不良情绪会抑止学生的智力活动课堂教学不仅是特定情境下学生通过阅读、探索、思考、观察、操作、想象、质疑和创新等丰富多彩的认识过程获得知识、形成能力过程,也是一个师生进行情感交流的过程。例如,在平时的教学和课外活动中,我主动投入到学生中,和他们谈理想、谈生活、谈兴趣、尊重他们,和他们一起探究知识。时间长了我们和学生的距离近了,学生们热盼上物理课,课堂中能积极主动思考问题,真正成为课堂中的主体因此和谐的情感氛围具有特殊的教育功能,有利于学生的自主探究学习。
1.2 趣味是创设良好课堂心理的动力
赫尔巴特曾说:“在兴趣尚未被唤起之处是难以点燃学习动机之火的……一切用强迫手段达到的目的均毫无价值”。从教育心理学来说,兴趣能使学生主动去探究未知的世界,是推动学生发展的最有效的内部动力我在讲“机械运动”时,向学生介绍这样一则故事:在第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米高空飞行的时候,发现脸旁有一小东西。飞行员以为是小昆虫,敏捷地把它一把抓了过来。令他吃惊的是,抓到的竟是一颗德国子弹。看到同学吃惊的表情我趁机提问,这名飞行员为什么有这么大的本领呢?什么情况下我们也能顺利地抓住一颗飞行的子弹?这大大激发了学习的热情,又如,在讲楞次定律时让他们理解为“来拒去留”、“相见时难,别亦难”。
1.3 激励是创设良好课堂心理情境的催化剂
德国教育家第斯多惠曾说过:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒和鼓舞”。美国心理学家赫茨伯格的双因素理论研究表明,“激励因素”能令人心情舒畅,充分调动人的积极性和主动性。作为教师应努力使自己成为学生的严师慈友。平时多肯定学生的学习热情,绝不轻易否定学生,以免挫伤他们的积极性。要善于捕捉一切使学生成功的机会,哪怕是一点一滴的成功,都会使学生从小小的成功之中建立信心,增强物理探究的兴趣。
2 创设问题情境。启发探究思维
爱因斯坦曾经说过“提出一个问题比解决一个问题更重要”;布鲁纳说:“探究过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动,一切创新都是从问题开始的”科学史上的每一项重大发现都是从问题开始的。发现万有引力定律,牛顿是从“苹果为什么会落地?”这一问题开始的;发现青霉素,弗莱明是从“为什么霉菌菌落周围不长细菌”开始的能否有效地围绕目标创设问题情境在一定程度上关系到科学探究的成败,这就需要我们科学创设探究性问题情境。那么我们如何去创设问题情境呢?
2.1 通过现实生活创设问题情境
从生活走进物理,物理知识的形成来源于生活,因此,在物理教学中教师要巧妙地运用学生在生活中的感知,利用学生身边熟悉的事物创设问题情境。例如:在讲电学时我引入“油罐车为什么拖一条长尾巴一铁链?干燥季节里在黑暗中脱下衣服为什么会看到火星闪烁?”讲解牛顿运动定律时引入“为什么苹果会落向地面,而不说地球向上碰到苹果?”等等科学在不断发展,它具有鲜明的时代特征,教师要时刻关注并及时捕捉科学信息,创设以信息为背景的问题情景,如我国“神州七号”、“GPS”导航系统、磁悬浮列车等都可作为良好的问题情境,让学生结合科技信息,带着问题进行积极的思维。
2.2 运用实验创设问题情境
科学实验在科学探究过程中起着提出新问题,获取事实、证据,验证科学猜想等作用。一个物理实验就是一个完整的物理情境,让学生亲自看一些物理现象(演示实验),做一些物理实验(学生实验),来与理论学习相互对照、验证,加深理解,以便形成正确的物理情境。因此利用实验创设问题情景,可激发学生的探究动机。如在讲圆周运动的向心力时,可用易拉罐做成“水流星”实验,按照常规认识,当易拉罐运动到最高点时,水必往下洒,但从实验结果看却出乎意料之外,水并没有下落。接着使转速慢下来,学生们会发现慢到一定程度后水会下落,接着提出问题:要使水不落下来,必须满足什么条件?从而引入课题,使学生在好奇心理的驱使下进入探究。
2.3 利用多媒体创设问题情境
运用多媒体创设问题情景,采用电教媒体,借助幻灯、录像、电影及电脑多媒体技术,以生动、形象、鲜明的视听效果,模拟再现一些物理过程,将瞬间即逝的短暂过程延缓,拉长,动中有静,静中有动,更富有启发性。例如在讲授“用万有引力定律分析天体运动”专题时,播放“神舟七号”载人飞船发射、升空、环绕地球圆周运动、回收等视频,可以创设了以下几个问题情景:“神舟”五号飞船的发射是使用“长征”二号F型运载火箭,其推力是六百多吨,自重全部加起来是四百多吨,与发射卫星和导弹相比,加速度小得多,这主要是为航天员的安全和舒适着想。如果火箭加速度过大,航天员会感觉不舒适,甚至有生命危险,可问:在加速上升过程中,宇航员处于什么状态?飞船在发射升空时,如果宇航员是站立的,则他的心血管系统会受到何种影响?飞船在发射升空时,你认为宇航员采取什么姿势为好?飞船进入轨道绕地球做圆周运动时,宇航员处于什么状态?他对躺椅的压力有多大?“神舟”飞船绕地球飞行收到返回信号后发动机制动点火,飞船应向什么方向喷气?减速过程中飞船的高度怎样变化等等。这些探究问题使学生对超重、失重、匀速圆周运动、天体运动等知识有更深刻的认识,同时激发学生的学习兴趣,发展学生的非智力因素,陶冶学生的爱国主义情操。再说有些物理图景难以被学生想象,而这对学生理解、掌握物理概念和规律有重要作用。用计算机做的逼真的物理模拟,可以帮助学生摆脱这些认识障碍,使物理教学更直观。如:电容器充、放电的过程;α粒子散射;光电效应等。
3 创设合作情境,进行探究之旅
青少年具有好与人交往,好表现自己的心理特征。有计划地组织他们讨论,为他们提供思维磨擦与碰撞的环境,就是为学生的学习搭建了更为开放的舞台。学生在独立思考的基础上集体合作,有利于其思维的活跃。创造心理学研究表明:讨论、争论、辩论,有利于创造思维的发展。因此,在教学中我们要创设多种形式、多种目标的交流情境,以发展学生的创造个性。对于这一情境我们可从以下几方面考虑。
3.1 创设合作操作的情境
心理学家皮亚杰认为:“思维从动作开始,切断了与活动之间的联系,思维就不能发展。”动手操作是一种特殊的认知活动,学生借助手的活动能够实现和反映其内部的思维活动,加强对知识的理解,学到获取知识的方法。学生在这种合作的操作情境下,可以逐渐学会与人合作的方法,发扬与人合作的精神,让所有学生有效地实质性地参与表达、倾听,让学生体会到自己是学习的主体,领略到学习的快乐。
3.2 创设合作交流的情境
在合作交流中,学生之间相互启发、相互讨论、学习,思维由集中而发散,又由发散而集中,而人的思维在集体的智慧中得到发展,这样同学间相互弥补、借鉴、启发、点拨、形成立体的交互的思维网络,往往会产生1 1>2的效果。
3.3 创设合作竞赛的情境
从探究过程看。教师若能通过创设生动有趣的竞赛情境,比如小组竞赛,大组游戏,可调动学生学习的积极性和激发学生的学习动机,让学生在愉悦中尽情地学习。
此外我们在创设探究情境应注意要依教材内容、难易程度、学生接受水平以及教材前后的关联而选用创设情境方式,要把握时机适时创设情境,创设情境应有利于教师“搭桥”,学生“过桥”,符合学生认知结构梯度。创设的探究情境既应满足个性的需求,也能拉大个体与个体的差距,适合各种层面的学生。
总之,创设情境必须把需要解决的课题巧妙地寓于各种各样符合学生实际知识基础的事物之中,由表及里,由此及彼,达到掌握本质,领悟方法。
1 创设心理情境,点燃探究激情
我们知道良好的课堂心理情境创设可以融洽师生关系,使学生情感处于积极、自由、宽松、安全的心理状态,从而使学生思维进入一个自由驰骋的心理空间,促进学生主动积极地探究学习。所以不可缺少以下三个要素。
1.1 情感是创设良好探究心理情境的条件
著名心理学家赞可夫的实验表明,教师良好的情绪,会使学生精神振奋,教师的不良情绪会抑止学生的智力活动课堂教学不仅是特定情境下学生通过阅读、探索、思考、观察、操作、想象、质疑和创新等丰富多彩的认识过程获得知识、形成能力过程,也是一个师生进行情感交流的过程。例如,在平时的教学和课外活动中,我主动投入到学生中,和他们谈理想、谈生活、谈兴趣、尊重他们,和他们一起探究知识。时间长了我们和学生的距离近了,学生们热盼上物理课,课堂中能积极主动思考问题,真正成为课堂中的主体因此和谐的情感氛围具有特殊的教育功能,有利于学生的自主探究学习。
1.2 趣味是创设良好课堂心理的动力
赫尔巴特曾说:“在兴趣尚未被唤起之处是难以点燃学习动机之火的……一切用强迫手段达到的目的均毫无价值”。从教育心理学来说,兴趣能使学生主动去探究未知的世界,是推动学生发展的最有效的内部动力我在讲“机械运动”时,向学生介绍这样一则故事:在第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米高空飞行的时候,发现脸旁有一小东西。飞行员以为是小昆虫,敏捷地把它一把抓了过来。令他吃惊的是,抓到的竟是一颗德国子弹。看到同学吃惊的表情我趁机提问,这名飞行员为什么有这么大的本领呢?什么情况下我们也能顺利地抓住一颗飞行的子弹?这大大激发了学习的热情,又如,在讲楞次定律时让他们理解为“来拒去留”、“相见时难,别亦难”。
1.3 激励是创设良好课堂心理情境的催化剂
德国教育家第斯多惠曾说过:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒和鼓舞”。美国心理学家赫茨伯格的双因素理论研究表明,“激励因素”能令人心情舒畅,充分调动人的积极性和主动性。作为教师应努力使自己成为学生的严师慈友。平时多肯定学生的学习热情,绝不轻易否定学生,以免挫伤他们的积极性。要善于捕捉一切使学生成功的机会,哪怕是一点一滴的成功,都会使学生从小小的成功之中建立信心,增强物理探究的兴趣。
2 创设问题情境。启发探究思维
爱因斯坦曾经说过“提出一个问题比解决一个问题更重要”;布鲁纳说:“探究过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动,一切创新都是从问题开始的”科学史上的每一项重大发现都是从问题开始的。发现万有引力定律,牛顿是从“苹果为什么会落地?”这一问题开始的;发现青霉素,弗莱明是从“为什么霉菌菌落周围不长细菌”开始的能否有效地围绕目标创设问题情境在一定程度上关系到科学探究的成败,这就需要我们科学创设探究性问题情境。那么我们如何去创设问题情境呢?
2.1 通过现实生活创设问题情境
从生活走进物理,物理知识的形成来源于生活,因此,在物理教学中教师要巧妙地运用学生在生活中的感知,利用学生身边熟悉的事物创设问题情境。例如:在讲电学时我引入“油罐车为什么拖一条长尾巴一铁链?干燥季节里在黑暗中脱下衣服为什么会看到火星闪烁?”讲解牛顿运动定律时引入“为什么苹果会落向地面,而不说地球向上碰到苹果?”等等科学在不断发展,它具有鲜明的时代特征,教师要时刻关注并及时捕捉科学信息,创设以信息为背景的问题情景,如我国“神州七号”、“GPS”导航系统、磁悬浮列车等都可作为良好的问题情境,让学生结合科技信息,带着问题进行积极的思维。
2.2 运用实验创设问题情境
科学实验在科学探究过程中起着提出新问题,获取事实、证据,验证科学猜想等作用。一个物理实验就是一个完整的物理情境,让学生亲自看一些物理现象(演示实验),做一些物理实验(学生实验),来与理论学习相互对照、验证,加深理解,以便形成正确的物理情境。因此利用实验创设问题情景,可激发学生的探究动机。如在讲圆周运动的向心力时,可用易拉罐做成“水流星”实验,按照常规认识,当易拉罐运动到最高点时,水必往下洒,但从实验结果看却出乎意料之外,水并没有下落。接着使转速慢下来,学生们会发现慢到一定程度后水会下落,接着提出问题:要使水不落下来,必须满足什么条件?从而引入课题,使学生在好奇心理的驱使下进入探究。
2.3 利用多媒体创设问题情境
运用多媒体创设问题情景,采用电教媒体,借助幻灯、录像、电影及电脑多媒体技术,以生动、形象、鲜明的视听效果,模拟再现一些物理过程,将瞬间即逝的短暂过程延缓,拉长,动中有静,静中有动,更富有启发性。例如在讲授“用万有引力定律分析天体运动”专题时,播放“神舟七号”载人飞船发射、升空、环绕地球圆周运动、回收等视频,可以创设了以下几个问题情景:“神舟”五号飞船的发射是使用“长征”二号F型运载火箭,其推力是六百多吨,自重全部加起来是四百多吨,与发射卫星和导弹相比,加速度小得多,这主要是为航天员的安全和舒适着想。如果火箭加速度过大,航天员会感觉不舒适,甚至有生命危险,可问:在加速上升过程中,宇航员处于什么状态?飞船在发射升空时,如果宇航员是站立的,则他的心血管系统会受到何种影响?飞船在发射升空时,你认为宇航员采取什么姿势为好?飞船进入轨道绕地球做圆周运动时,宇航员处于什么状态?他对躺椅的压力有多大?“神舟”飞船绕地球飞行收到返回信号后发动机制动点火,飞船应向什么方向喷气?减速过程中飞船的高度怎样变化等等。这些探究问题使学生对超重、失重、匀速圆周运动、天体运动等知识有更深刻的认识,同时激发学生的学习兴趣,发展学生的非智力因素,陶冶学生的爱国主义情操。再说有些物理图景难以被学生想象,而这对学生理解、掌握物理概念和规律有重要作用。用计算机做的逼真的物理模拟,可以帮助学生摆脱这些认识障碍,使物理教学更直观。如:电容器充、放电的过程;α粒子散射;光电效应等。
3 创设合作情境,进行探究之旅
青少年具有好与人交往,好表现自己的心理特征。有计划地组织他们讨论,为他们提供思维磨擦与碰撞的环境,就是为学生的学习搭建了更为开放的舞台。学生在独立思考的基础上集体合作,有利于其思维的活跃。创造心理学研究表明:讨论、争论、辩论,有利于创造思维的发展。因此,在教学中我们要创设多种形式、多种目标的交流情境,以发展学生的创造个性。对于这一情境我们可从以下几方面考虑。
3.1 创设合作操作的情境
心理学家皮亚杰认为:“思维从动作开始,切断了与活动之间的联系,思维就不能发展。”动手操作是一种特殊的认知活动,学生借助手的活动能够实现和反映其内部的思维活动,加强对知识的理解,学到获取知识的方法。学生在这种合作的操作情境下,可以逐渐学会与人合作的方法,发扬与人合作的精神,让所有学生有效地实质性地参与表达、倾听,让学生体会到自己是学习的主体,领略到学习的快乐。
3.2 创设合作交流的情境
在合作交流中,学生之间相互启发、相互讨论、学习,思维由集中而发散,又由发散而集中,而人的思维在集体的智慧中得到发展,这样同学间相互弥补、借鉴、启发、点拨、形成立体的交互的思维网络,往往会产生1 1>2的效果。
3.3 创设合作竞赛的情境
从探究过程看。教师若能通过创设生动有趣的竞赛情境,比如小组竞赛,大组游戏,可调动学生学习的积极性和激发学生的学习动机,让学生在愉悦中尽情地学习。
此外我们在创设探究情境应注意要依教材内容、难易程度、学生接受水平以及教材前后的关联而选用创设情境方式,要把握时机适时创设情境,创设情境应有利于教师“搭桥”,学生“过桥”,符合学生认知结构梯度。创设的探究情境既应满足个性的需求,也能拉大个体与个体的差距,适合各种层面的学生。
总之,创设情境必须把需要解决的课题巧妙地寓于各种各样符合学生实际知识基础的事物之中,由表及里,由此及彼,达到掌握本质,领悟方法。