探究性教學實質上是一種模擬性的科學研究活動。具體地說它包括兩個相互聯系的方面:一是有一個以“學”為中心的探究學習環境;二是給學生提供必要的幫助和指導,使學生在探究中能明確方向。
科學探究具有顯著的特點:自主學習、直接體驗、個性發展、注重歸納、關注過程、淡化結果。
在新教材培訓會上,當大家聽到“科學探究”這個名詞時,都有點茫然?!笆占Y料,舉辦小型報告會,討論能源的利用帶來的環境影響,如大氣污染、酸雨、溫室效應等,探討應該采取的對策?!边@種聞所未聞的教學課題怎么組織教學?有些內容連教師都不太明白,怎么教學生?學生提出的稀奇古怪的問題教師也不懂怎么辦?…這些問題在當時是十分普遍地存在于教師頭腦中。但摸索一段時間后,我發現,在與學生一起進行科學探究的過程中,我們逐步完成了教育理念的轉換。實踐給我的教育是深刻的:即學生的潛能是無限的,一個好的老師只要想辦法去激發起學生的潛能,那么學生的創造欲望、創造思維的火花就會不斷地閃現在學習過程中。目前倡導、開展的創新教育,其重要意義已取得教育界內外人士的共識。問題在于如何落實到教學過程中呢?此次初中物理課程教改的基本理念之一是改變過分強調知識傳承的傾向,讓學生經歷科學探究過程,學習科學研究方法,培養學生的探索精神、實踐能力以及創新精神。
(一)認識科學探究的特點,實現教學理念的轉換
探究模式是在學生積極參與科學探索過程中,教師試圖模擬科學家解決問題的過程,使學生體會科學家如何面對疑難情境,學會收集和加工需要的新資料,最終達到問題解決的探究過程,從而獲得在真實生活情境中發現問題、解決問題的能力。它不同于傳統的教學模式,它充分體現了素質教育課堂教學的基本特征。
1、教學過程的主體性這是素質教育的基本特征。探究性教學是學生在教師指導下的自主探究,這是與“以教師為中心”的傳統模式最大不同,是教學過程中突出了學生的主體性。教師的主導完全是為了更好地發揮學生的主體作用,并通過學生主體的充分參與、主動探究和主體的發展反映出來??茖W探究是以學生自主活動、收集材料、分析材料、歸納結論為主要活動形式,教師的作用是引導學生分析給出的和自己收集的相關資料,組織學生進行討論、比較、類比和歸納。在這樣的過程中教師是學生學習活動的參與者和組織者,教師的這種角色是對傳統教學模式中教師角色的補充和延伸,是教師向學生展現人格力量,引導學生追求真理,展現智慧、藝術、毅力等人性化力量的良好契機。
2、學習探究的自主性 傳統模式把學生視為容器,學生接受知識完全處于一種被動狀態。探究性教學則不同,它是在教師指導下自主參與教學的全過程,學生知識的獲得,靠的是自己的主動探究,而不是被動的接受灌輸。
3、信息交流的互動性 探究性教學強調在自學探究的基礎上進行小組或班級的合作學習探究,與傳統模式由教師滿堂灌、單向信息傳遞不同的是把教學過程處理成師生間、學生間信息傳遞的互動過程,進行多角度、多層面的交流,使每個學生都能發揮各自的優勢,獲得表現的機會,從而激起學習探究的興趣。
4、師生關系的和諧性
傳統教學模式教師“以本為本”,無視學生的主體地位,要求學生適應教師的教,造成師生關系緊張。探究性教學尊重學生的主體地位和主體人格,教師的教完全是為了學生的學,師生之間民主平等,學生得以在和諧的教學氛圍中獲得良好的發展。
5、教學要求的層次性學生之間在知識基礎、認識能力、意志水平、興趣愛好、學習態度等方面存在著明顯的差異。傳統的教學模式無視其差異,按同一教學要求對待不同學力水平的學生,一部分學生感到要求過低,一部分學生又感到要求過高,造成兩極分化現象。而探究性教學對不同層次的學生提出不同的教學要求和不同的學習任務,教學要求有針對性,更為提高教學效益創造了條件。
6、教學評價的激勵性 傳統教學模式由于學生處在被動地位,反復頻繁的考試使大部分學生積累的是學習消極痛苦的體驗,導致學生厭學、逃學。探究性教學由于學生自主探究,分層要求,都能在原有基礎上獲得進步,不僅有知識的積累,更有潛能的開發和人格的塑造,而且都受到表揚激勵,獲得成功的體驗,從而激起更高的學習積極性和主動性。
(二)落實科學探究的指導,體現教師角色的轉換
科學探究的成效,關鍵要靠教師的指導,不少初中學生尚處于依賴教師迷信課本的階段,這是長期受傳統教育影響的結果,對此要有足夠的認識。從我們的工作實踐來看,科學探究的指導包括:選題指導、探究過程指導和探究結果的評價指導等。
1 選題指導 初中物理科學探究的內容要與所學物理知識相聯系,選擇反映事物本質與內在聯系的主題為核心,在教師的指導下,學生通過調查探究能拓寬、深化所學物理知識,濃縮物理探究過程,提高收集、處理、解決問題的能力。探究性課題大體可分為三類“實驗探索類、調查探究類、科技創新類”。
對于實驗探索類的探究性課題應選擇具有物理知識遷移和開發應用價值的課題,同時還應具有學生動手、能理解、易分析等特點。例如:讓學生探究小孔成像時在不同距離上像的形狀與物體形狀、小孔形狀的關系并做出解釋,通過歸納得出光的直線傳播等。對于調查探究性課題應選擇與社會科技直接關聯的有現實意義的問題,促進學生學以致用,關注社會、人文。如“探究日常生活中如何防治噪聲”,“調查太陽能熱水器的種類和原理,比較太陽能熱水器和電熱水器、燃氣熱水器的優缺點,分析太陽能節約電能或熱能的量”等。對于科技創新類的探究性課題應讓學生從發現問題中提出課題,“探究電冰箱內外的溫度差與所耗電能的關系,提出節能措施”等。
2 探究過程的指導 探究過程的指導應落實課題探究的一般程序指導,探究程序分三個階段:
第一階段(準備和指導),介紹課題探究的意義,明確課題探究的分工,組建課題探究小組,指導撰寫探究計劃,修訂計劃并明確注意事項。然后教師展示探究的部分資料,示范性地演示探究的濃縮過程。
第二階段(指導開展探究),收集信息,組織人員分工,設計記錄表格,相關人員到相關場所開展有步驟的調查或探究,并真實地記錄第一手的數據資料,特別注重自己的猜想及結論的及時記錄,在收集匯總信息的基礎上開展組內交流,求同存異,撰寫探究報告,對特別分歧之處應指導學生進行重復性調查或實驗。
第三階段(評價、交流、總結),在教師閱讀探究報告或聽取探究組組長口頭匯報的基礎上,組織學生開展公開匯報交流、評價。在此過程中還應重視協作精神,培養相互尊重的意識和共同合作的能力。
在科學探究的指導中教師的作用是導師,是學生活動的組織者,是學生遇到疑難時的指路人而非直接解決問題的人,是學生遭遇挫折時給予學生信心和勇氣的朋友。
3 探究結果的評價指導 探究結果的評價重在探究過程的評價,探究方法的評價,探究過程中新點子、新主意的評價,探究過程中克服困難。創造條件完成探究任務的意志品質等的評價。
(三)探究性實驗教學存在一些問題及解決方法
探究性實驗就是讓學生從問題或任務出發,通過形式多樣的探究活動,以獲得知識和技能、發展能力、培養情感體驗為目的的學習方式。由于傳統教學思想在我國根深蒂固,所以教師在進行探究性教學過程必定會碰到一些問題或困難。以下是對一些常出現的問題及其解決方法的討論。
1、教學要求是實驗設計的出發點和歸宿點。設計的實驗內容應當是多樣化的。
2、事實上,要讓學生在課堂上完成自學探究,達到能與同伴和老師進行實質性交流和探討的層次,并進一步完成課堂探討、嘗試實踐等環節,這在一堂課的時間內根本不可能完成。因此,對于適合進行探究性實驗教學的課題,教師在課時上應作適當的調整,最好是連續兩個課時進行。
3、目前一個班級的人數有50多人,這使老師無法照顧到每個學生,因此,大班制不利于探究性實驗教學的開展。學校應逐步縮小班級人數以適應新課程教學的開展。
4、學校領導和教師觀念的轉變,甚至是學生思想觀念的轉變對探究性教學的開展極其重要。初二學生都是剛接觸物理的,但很多學生都表示對于新教材的學習不知如何下手。
5、實驗探究教學需要大量的實驗儀器,即使在省重點中學尚未能做到應用自如,在一般學校更難以推廣。為了更好地進行探究性教學,教師必須學會善于利用身邊的物品,盡量選用一些普通的物品來進行實驗。
6、進行探究性實驗教學較傳統教學費時,故在學校課時壓縮的情況下,還要花更多的時間來搞實驗探究,對于教師來說是較難承擔的,學校應盡快制定相應對策,處理好兩者相互之間的矛盾。
7、在考試制度及升學制度未能作出相應的調整前,學校的教學不可能花大力氣來搞實驗探究教學。因此各種制度應和教學同步進行改革。
8、讓學生進行探究性實驗并不是說讓學生把科學家在長時間內得出的規律在一兩個課時內通過實驗探究去獲得。因而要想取得預期的教學效果,適當的思路引導還是必要的,關鍵在于對引導的程度的把握。如果過于簡單的話,學生可能會無從下手,對著儀器摸了半天還不知道要干什么;如果過于詳細的話,就與傳統的實驗沒什么差別了,學生變成了看一步做一步,而不是自己思考,自己動手,自己解決出現的問題了。
心理學的研究和教學實踐表明,初中學生有一定的觀察能力、實驗能力和思維能力,但分析判斷能力還不成熟,自主性還不強,因此還需要給予正確的指導。故需精心設計學案,把教學過程設計為學生探究新知識的過程。學生在實驗探究之前必須深諳實驗的原理,熟悉實驗器材的功能與應用,有明確的實驗目標。學生根據學案中的探究思路進行實驗,而不是完全放手任由學生操作。完全放手讓學生操作,對于初中生來說,是不恰當的。不僅無法讓學生得到很好的鍛煉,而且使教學質量得不到保證。教學要以學生的發展為本,既需要學生的自主探究,也需要教師的指導,二者互相聯系,互相作用。