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新课程标准的最大特点就是要培养学生的科学探究能力,使学生具有实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神.而初中物理新课程标准能力目标的主体就是发展学生的科学探究能力.
笔者分析课标要求和物理学科的特点,总结了初中阶段学生需要获得的科学探究能力主要包括以下几点:(1)善于观察思考,有发现并提出问题的能力;(2)善于分析联系,能对所提出的问题作出合理的猜想;(3)能设计出可行性的实验方案;(4)能正确使用实验仪器,规范操作,完成实验;(5)能结合数学知识,用科学的方法分析处理实验数据;(6)能用物理的语言准确的表述实验结论;(7)能与他人合作交流.下面以八年级上册教材为例,分析教材是如何逐步培养学生的科学探究能力的.
首先,物理教材的知识内容编排就是按照从具体到抽象的顺序,而贯穿于知识内容之中的探究思维的培养也是有层次地逐步深入的.其编排按照三个阶段进行,即初级、中级和高级阶段.在初级阶段,主要以激发学生的学习兴趣为主,初步体会科学探究的流程,让学生慢慢地形成使用科学探究的方法来获取知识的习惯.如:
活动:探究声音强弱与什么因素有关(图1).
问题:要使鼓声更响些,你会怎么做?
猜测:鼓声的响度可能与鼓面振动的幅度有关.
设计:想出一种能显示鼓面振动幅度大小的办法.
校验:试一试,你的猜测对吗?换个声源(如锣、胡琴、或音叉等),情况又会怎样?
教材以鼓作为实验器材首先让学生产生了浓厚的探究兴趣.进而又提出了“怎样让鼓更响一些”,这个问题对于初二的学生来讲凭已有的知识和经验是可以做出合理猜想的.而怎样设计实验证明猜想的正确与否,恰是本实验的重点.这时老师可以放开课堂,让学生们交流讨论:有的在鼓面上放纸屑观察振动幅度、有的放泡沫小球观察、有的用平面镜观察等等.经过这样的探讨,既能激发学生的学习热情,又能培养孩子爱动脑筋的好习惯.最后,学生们根据讨论的方案自己动手实验,找到正确结论.本实验没有过多的语言阐述,而是通过“想一想”、“猜一猜”、“设计”、“试一试”、“得出结论”这样的探究过程,引导学生体验科学探究的过程.
学生们对实验探究的基本步骤了解之后,教材又提出了更高一些的要求,即进入了科学探究的中级要求阶段.
本实验既是生活中最常见的又是不容易直接观察的,所以对实验的精心设计很重要.如选择烧杯盛装水量多少时,既要考虑方便观察到实验现象,又要考虑实验时间的把握.而要圆满完成本实验,更主要的是看学生有没有安全操作实验的能力,是否能规范使用各种测量工具和器材,这些能力都不是一两天能培养起来的.所以在中级阶段的科学探究活动中,教材更注重学生在实验设计和操作能力方面的训练,如探究平面镜成像特点实验、探究凸透镜成像特点实验等等.实际上,只要同学们在学习过程中多参与、多动手,不断积累实验操作的技能和经验,最终就会形成良好的实验操作的能力.
本实验对学生提出了两方面的要求.首先,希望学生采取交流合作的方式讨论测量气泡运动时间的方法.由于要测气泡分别经过几个点的运动时间,所以操作时必须采取小组分工合作的方式.操作时,组员之间必须步调一致、配合默契,只这样才能顺利完成实验.由此可以看出,交流与合作能培养学生的组织与沟通的能力;能为我们创设和谐融洽的学习氛围,它是科学探究的最高层次的能力要求能力.其次,本实验要求用描点作图法处理数据,再结合数学函数知识判定路程与速度的定量关系,进一步训练了学生处理数据的能力.实际上,用数学的方式来解决物理问题是非常有效的处理实验数据的方法,经常多加练习,不但能帮助学生提高解决物理问题的能力,而且能锻炼学生的逻辑思维能力.
物理教材设计的实验,层层递进,非常巧妙有序的逐步提升学生的科学探究能力,本文仅用了三个阶段来区分教材设计的层次肯定是太粗糙了.实际上,按照课本的编排顺序来学习时,学生的探究意识会被无痕的感染,科学探究能力的提升也是水到渠成的结果.因此,我们教师应该认真分析教材,引导学生参与每一个探究实验,这样才能完成课程目标对我们提出的要求.
笔者分析课标要求和物理学科的特点,总结了初中阶段学生需要获得的科学探究能力主要包括以下几点:(1)善于观察思考,有发现并提出问题的能力;(2)善于分析联系,能对所提出的问题作出合理的猜想;(3)能设计出可行性的实验方案;(4)能正确使用实验仪器,规范操作,完成实验;(5)能结合数学知识,用科学的方法分析处理实验数据;(6)能用物理的语言准确的表述实验结论;(7)能与他人合作交流.下面以八年级上册教材为例,分析教材是如何逐步培养学生的科学探究能力的.
首先,物理教材的知识内容编排就是按照从具体到抽象的顺序,而贯穿于知识内容之中的探究思维的培养也是有层次地逐步深入的.其编排按照三个阶段进行,即初级、中级和高级阶段.在初级阶段,主要以激发学生的学习兴趣为主,初步体会科学探究的流程,让学生慢慢地形成使用科学探究的方法来获取知识的习惯.如:
活动:探究声音强弱与什么因素有关(图1).
问题:要使鼓声更响些,你会怎么做?
猜测:鼓声的响度可能与鼓面振动的幅度有关.
设计:想出一种能显示鼓面振动幅度大小的办法.
校验:试一试,你的猜测对吗?换个声源(如锣、胡琴、或音叉等),情况又会怎样?
教材以鼓作为实验器材首先让学生产生了浓厚的探究兴趣.进而又提出了“怎样让鼓更响一些”,这个问题对于初二的学生来讲凭已有的知识和经验是可以做出合理猜想的.而怎样设计实验证明猜想的正确与否,恰是本实验的重点.这时老师可以放开课堂,让学生们交流讨论:有的在鼓面上放纸屑观察振动幅度、有的放泡沫小球观察、有的用平面镜观察等等.经过这样的探讨,既能激发学生的学习热情,又能培养孩子爱动脑筋的好习惯.最后,学生们根据讨论的方案自己动手实验,找到正确结论.本实验没有过多的语言阐述,而是通过“想一想”、“猜一猜”、“设计”、“试一试”、“得出结论”这样的探究过程,引导学生体验科学探究的过程.
学生们对实验探究的基本步骤了解之后,教材又提出了更高一些的要求,即进入了科学探究的中级要求阶段.
本实验既是生活中最常见的又是不容易直接观察的,所以对实验的精心设计很重要.如选择烧杯盛装水量多少时,既要考虑方便观察到实验现象,又要考虑实验时间的把握.而要圆满完成本实验,更主要的是看学生有没有安全操作实验的能力,是否能规范使用各种测量工具和器材,这些能力都不是一两天能培养起来的.所以在中级阶段的科学探究活动中,教材更注重学生在实验设计和操作能力方面的训练,如探究平面镜成像特点实验、探究凸透镜成像特点实验等等.实际上,只要同学们在学习过程中多参与、多动手,不断积累实验操作的技能和经验,最终就会形成良好的实验操作的能力.
本实验对学生提出了两方面的要求.首先,希望学生采取交流合作的方式讨论测量气泡运动时间的方法.由于要测气泡分别经过几个点的运动时间,所以操作时必须采取小组分工合作的方式.操作时,组员之间必须步调一致、配合默契,只这样才能顺利完成实验.由此可以看出,交流与合作能培养学生的组织与沟通的能力;能为我们创设和谐融洽的学习氛围,它是科学探究的最高层次的能力要求能力.其次,本实验要求用描点作图法处理数据,再结合数学函数知识判定路程与速度的定量关系,进一步训练了学生处理数据的能力.实际上,用数学的方式来解决物理问题是非常有效的处理实验数据的方法,经常多加练习,不但能帮助学生提高解决物理问题的能力,而且能锻炼学生的逻辑思维能力.
物理教材设计的实验,层层递进,非常巧妙有序的逐步提升学生的科学探究能力,本文仅用了三个阶段来区分教材设计的层次肯定是太粗糙了.实际上,按照课本的编排顺序来学习时,学生的探究意识会被无痕的感染,科学探究能力的提升也是水到渠成的结果.因此,我们教师应该认真分析教材,引导学生参与每一个探究实验,这样才能完成课程目标对我们提出的要求.