浅析探究要素在物理实验教学中的作用

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  物理学是一门基础学科,是以实验为基础的自然科学。实验在初中物理教学中占有特别重要的地位,实验是物理教学的重要基础,也是物理教学的重要内容、方法和手段。实验把对事物的认识方法与物理教学有机结合起来,让学生可以亲自参加实验,亲自进行操作,亲自取得实验数据,亲自得出结论,从而由此获得实验能力、操作技能、科学方法和科学态度。
  
  一、探究性实验教学是实现物理教学的有效平台
  
  回顾我国的物理实验教学历程,长期以来沿用了一个很典型的教学模式:(1)组织教学,明确原理;(2)讲解步骤,提出要求;(3)分组实验,指导操作;(4)总结讲评,布置作业。这种模式过分地强调实验结论,只要求形式掌握规律本身,而不注重过程。学生接受知识完全处于一种被动状态,使学生的学习主动性和独立探究能力受到极大的影响。当然这种模式也为我国的物理教学发展起了不小的推动作用,主要表现在能很好地掌握理论知识部分,而在动手设计、操作实验部分长期处于劣势。
  怎样提高学生学习物理的主动性、积极性,在初中物理新课程改革中有体现。探究性教学提供了一个有效的平台。根據物理的学科特点,物理实验教学是实现探究性教学的重要途径之一。
  在探究性实验教学中,教师试图模拟科学工作者解决问题的过程,使学生体会科学工作者如何面对疑难情境,学会收集和加工需要的新资料,最终达到问题解决的探究过程,让学生学习到物理知识与技能,体验科学探究的乐趣。探究性实验教学的过程中重在过程,而非结果;重在收集数据,而非繁杂计算;重在结果评价,而非迷信结果。探究性实验教学能有效地培养学生探究意识、实践能力和创新能力,使学生能领悟科学的思想和精神。
  
  二、充分理解探究要素的作用,有利于提高物理实验教学效果
  
  初中物理新课程标准指出:科学探究含有七个主要的要素及三十五个要求。在探究性实验教学中不求面面俱到,但至少要包含主要的要素。主要的要素有提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等。每个主要要素在物理实验教学中有不同的作用。
  1 提出问题
  在探究性实验实际教学中,要根据初中学生自身知识、能力水平和心理特点,引导他们从日常生活、自然现象或实验结果中发现物理学有关的问题,可以培养学生发现问题的兴趣,养成提出问题的习惯。
  在提出问题这个环节中可以从多方面人手。而以身旁有趣的实验创设问题情境,更能提高学生的兴趣,学生更容易接受。
  2 猜想与假设
  猜想与假设对于初中学生并不陌生,他们的想象力是超乎想象的。猜想过程是学生思维极其活跃的过程,也是实验课中热闹的时段。不管学生的猜想与假设是否合理,教师都要持肯定的态度,这样有利于他们形成良好的积极猜想与假设的思维习惯。当然对于不合理的,教师要在鼓励之后进行适当引导。
  3 制定计划与设计实验
  学生由于受自身知识、能力水平的限制,他们制定的计划与设计的实验都会有许多不尽如人意的地方。对这些不完善的计划与设计,只要对问题的猜想与假设可以进行有效的探究就可以了。在实验完成后的交流与合作时学生会自我对照加以完善的。制定计划与设计实验主要在于培养学生严谨的实验思维。
  4 进行实验与收集证据
  进行实验与收集证据是训练学生基本实验技能和实验能力的主要部分。在进行实验的时候,学生因为可以亲自动手,爱玩的天性又表现出来,相当一部分的学生只会这里碰碰,那里摸摸,做了实验也不知道要观察什么,记录什么,结果实验做完了也不知所以然。这时就要引导学生进行有目的地观察、思考、操作。引导学生在玩中学,在学中玩,愉快地进行实验探究。
  5 分析和论证
  学生在取得实验数据和相关信息后,可以根据现象找出本质,尝试寻找规律性的东西,并将实验结论与自己的假设猜想进行比较,以检验假设是否正确。一般情况下会有表格和数据,学生怎样下手分析和论证呢?教师可以根据不同情况告诉他们不同的方法,引导分析。例如,可以分析一列的数据,也可以分析一行的数据,可以进行数据的加减乘除等方法。通过分析和论证能够使学生在描述、解释探究结果以及推理等方面的能力得到充分的训练和提高。
  6 评估
  评估时学生展出自己的成果,可以是计划、收集的资料、整理的数据、研究报告等等。评估的方式可以是学生自评、互评、小组互评、教师评价。由于课堂时间的限制,一般选择小组互评比较好。不管选择怎样的方式,目的是使学生养成对于所做工作进行评估的好习惯。
  7 交流与合作
  交流评价是当今科学探究的一个重要环节,科学家就是通过交流评价把自己的研究情况告诉别人的,以获取反馈信息并加以不断修正。学生通过交流与合作,可以使书面表达和口头表达能力都得到很好的锻炼,并形成良好的团队协作精神,有利于学生在现代社会生活和科学工作中较好地和他人或团体间交流合作。
  总之,我们应充分理解探究要素在物理实验教学中的作用,灵活运用各要素,让学生提高兴趣,更爱物理学习。
  (责任编辑 黄春香)
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