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传统教育中的应试教育已不适应时代的发展,在新的时代背景下探索如何提高全体学生的科学素养已成为我国现阶段教育发展战略研究的核心问题.《基础教育课程改革纲要(试行)》指出:在教学过程中,注重培养学生的独立性和自主性,引导学生进行质疑,调查,探究,在实践中学习.那么,如何依据纲要并结合学生和学校实际,培养出爱学习、爱思考、会学习、会探究,具有创新意识和动手能力的学生,是广大教师面临的实际问题.
一、对物理探究性实验教学的认识
探究性实验是相对验证性实验的一种新的学习方式,它是把学生看成小科学家,由学生自己运用实验手段,探究未知的现象或数据,并在此基础得出结论.学生通过搜集、查阅大量的资料,寻求解决问题的途径;设计解决问题的实验方案;通过实验进行观察、分析,最后独自将问题解决.探究性实验突出了学生的主体地位和自主活动,主张学生自主地去获取知识.探究性学习不仅强调获得实验结果和亲自经历实验过程的统一,而且更加注重学生对实验过程的理解,也培养了学生“会学习、会探究”的能力.
二、物理探究性实验教学的程序
1.提出问题
探究是从问题开始的,发现和提出问题是学习的开端,问题情境的设置可以促使学生在原有知识与掌握的新知识之间发现激烈冲突.教师在教学中要善于创设问题情境,使学生在阅读、观察、调查中对自然现象,生活现象或实验现象产生好奇,激发学生的探究欲望.教师用新颖的方式,造成学生心理上的悬念,从而发现或提出一些有探究性价值的问题.
2.猜想假设
猜想与假设是学生运用已有物理实验和实践经验,对问题的可能答案进行猜测,尝试性地提出自己的见解并结合生活实际说出各种猜想的理由.这一环节有利于调动学生参与学习的积极性和主动性,有利于促进学生的思维能力和创造能力的发展.在教学中可根据具体的内容,采用多种方式,鼓励每位学生大胆地说出自己的想法.
3.设计实验
针对探究的目的和条件,设计明确、具体的操作步骤,达到预期目标.学生自我设计实验方案的成败,决定于学生是否具备基本的科学方法.教学中都应根据探究问题的难易程度,在设计实验方案时给学生必要的方法指导,注意实验设计的层次性和典型性,使学生逐步掌握统筹问题、分析问题及控制变量的方法.
4.带着明确的问题去进行探究实验.
通过实验,获取事实与证据,正确操作,确保实验顺利进行,严谨细致,实事求是、科学记录实验现象和数据.数据记录和表格的设计非常重要,设计是否包含了全部必要的记录项目,直接关系到实验的成败,以及能否得出正确的结论.而实践前期的学生,这方面能力较弱,需要教师加强引导.
5.分析论证,得出结论
引导学生对实验进行解释并通过理性分析,形成结论,这是实验的目标.教学中要注意引导学生逐步学会用报告的形式将实验进行总结,学生通过比较分类、归纳、概括等方法,对事实与证据进行简单的加工、整理、归纳、处理和分析,得出正确的结论.
6.评估
新课程标准对学生的实验处理能力、信息的描述能力、比较能力以及因果推理能力和归纳能力等都明确地提出了要求.在将来的科学探究中,有许多大型的全新的实验都是多人合作,共享实验资源、实验数据.这就要求现在的学生学会利用实验数据,提高分析处理信息的能力.所以,在实验基本完毕,整理仪器归位后,要回顾整个实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有失误?测量数据和所得的结论是不是可靠?这样以来,使学生能够把一次实验完全正确地做出来,也减少错误的再次出现.
7.交流
初中阶段实验探究重点强调的是“探究”过程,体现学生的探究能力和精神.教师要大胆地放手,让学生积极动手、动脑、动口相互交流合作,全身心地参与到探究活动中去,这样才能真正理解、掌握知识技能.小组之间互相交流讨论,把自己的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把这个探究记录给他们看,征求他们的意见.既要改正自己的错误,弥补不足,又要为自己的正确观点和做法辩护.把交流的情况简要记下来.然后把每个小组的记录挂在墙上设置的“物理实验探究专栏”中,这样全班之间都可以互相交流了,从而积累经验、汲取长处,提高实验探究能力,为以后的创新研究打下基础.
综上所述,物理理论来自于物理探究实验,探究实验又是物理理论的基础.学生在科学探究活动中通过经历与科学工作者进行科学探究相似的过程,不仅获得了物理知识,同时也体验了科学探究的乐趣,学会了初步的科学探究方法,领悟了科学的思想和精神,使科学素质的各个要素均得到优化.
一、对物理探究性实验教学的认识
探究性实验是相对验证性实验的一种新的学习方式,它是把学生看成小科学家,由学生自己运用实验手段,探究未知的现象或数据,并在此基础得出结论.学生通过搜集、查阅大量的资料,寻求解决问题的途径;设计解决问题的实验方案;通过实验进行观察、分析,最后独自将问题解决.探究性实验突出了学生的主体地位和自主活动,主张学生自主地去获取知识.探究性学习不仅强调获得实验结果和亲自经历实验过程的统一,而且更加注重学生对实验过程的理解,也培养了学生“会学习、会探究”的能力.
二、物理探究性实验教学的程序
1.提出问题
探究是从问题开始的,发现和提出问题是学习的开端,问题情境的设置可以促使学生在原有知识与掌握的新知识之间发现激烈冲突.教师在教学中要善于创设问题情境,使学生在阅读、观察、调查中对自然现象,生活现象或实验现象产生好奇,激发学生的探究欲望.教师用新颖的方式,造成学生心理上的悬念,从而发现或提出一些有探究性价值的问题.
2.猜想假设
猜想与假设是学生运用已有物理实验和实践经验,对问题的可能答案进行猜测,尝试性地提出自己的见解并结合生活实际说出各种猜想的理由.这一环节有利于调动学生参与学习的积极性和主动性,有利于促进学生的思维能力和创造能力的发展.在教学中可根据具体的内容,采用多种方式,鼓励每位学生大胆地说出自己的想法.
3.设计实验
针对探究的目的和条件,设计明确、具体的操作步骤,达到预期目标.学生自我设计实验方案的成败,决定于学生是否具备基本的科学方法.教学中都应根据探究问题的难易程度,在设计实验方案时给学生必要的方法指导,注意实验设计的层次性和典型性,使学生逐步掌握统筹问题、分析问题及控制变量的方法.
4.带着明确的问题去进行探究实验.
通过实验,获取事实与证据,正确操作,确保实验顺利进行,严谨细致,实事求是、科学记录实验现象和数据.数据记录和表格的设计非常重要,设计是否包含了全部必要的记录项目,直接关系到实验的成败,以及能否得出正确的结论.而实践前期的学生,这方面能力较弱,需要教师加强引导.
5.分析论证,得出结论
引导学生对实验进行解释并通过理性分析,形成结论,这是实验的目标.教学中要注意引导学生逐步学会用报告的形式将实验进行总结,学生通过比较分类、归纳、概括等方法,对事实与证据进行简单的加工、整理、归纳、处理和分析,得出正确的结论.
6.评估
新课程标准对学生的实验处理能力、信息的描述能力、比较能力以及因果推理能力和归纳能力等都明确地提出了要求.在将来的科学探究中,有许多大型的全新的实验都是多人合作,共享实验资源、实验数据.这就要求现在的学生学会利用实验数据,提高分析处理信息的能力.所以,在实验基本完毕,整理仪器归位后,要回顾整个实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有失误?测量数据和所得的结论是不是可靠?这样以来,使学生能够把一次实验完全正确地做出来,也减少错误的再次出现.
7.交流
初中阶段实验探究重点强调的是“探究”过程,体现学生的探究能力和精神.教师要大胆地放手,让学生积极动手、动脑、动口相互交流合作,全身心地参与到探究活动中去,这样才能真正理解、掌握知识技能.小组之间互相交流讨论,把自己的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把这个探究记录给他们看,征求他们的意见.既要改正自己的错误,弥补不足,又要为自己的正确观点和做法辩护.把交流的情况简要记下来.然后把每个小组的记录挂在墙上设置的“物理实验探究专栏”中,这样全班之间都可以互相交流了,从而积累经验、汲取长处,提高实验探究能力,为以后的创新研究打下基础.
综上所述,物理理论来自于物理探究实验,探究实验又是物理理论的基础.学生在科学探究活动中通过经历与科学工作者进行科学探究相似的过程,不仅获得了物理知识,同时也体验了科学探究的乐趣,学会了初步的科学探究方法,领悟了科学的思想和精神,使科学素质的各个要素均得到优化.