陳忠煜
物理學是研究自然界中各種物理現象、物質結構及其規律的一門科學。中學物理主要是學習物理學中一些最基本的規律與原理,而這些規律與原理均能在各種物理現象中體現。因而物理的教學可以先提出與授課內容相關的實驗、自然現象或問題,讓學生在未知的情況下進行各種探究,討論分析,收集證據,再結合原認識進行知識遷移,提出假設進行認證,最后總結概括得出結論,接著進行反思產生再認識,體驗科學探究本身,養成探究的習慣,培養探究精神和能力。這種讓學生經歷與科學工作者在科學探究時的相似過程的教與學的方式就是探究教學。
讓我們先看一看中學物理新課程第六章“力與運動”探究內容的安排。導入部分“跨越時空的對話”以亞里士多德、伽利略、牛頓對力的認識為線索,進行史事發展過程的探究;牛頓第一定律部分安排了三個小實驗(馬拉車走、書本的運動、打乒乓球),在處理牛頓第三定律時,設置了四個探究實驗(推桌子、放氣球,條形磁鐵,測力計對拉),以“中國特色”的小探究形式進行探究;在處理牛頓第二定律時,為了得到加速度與力和質量的關系,安排了七步式的完整的探究實驗;為了培養學生的探究習慣,在每節內容的后面安排了“迷你實驗室”,使學生能進行趣味式的自由探究;還有大量的與日常生活、前沿科技相聯系的探究問題……其實,進行探究教學,培養學生的探究能力和探索精神是中學物理新課程的最大改變之一。
一、中學物理采用探究式教學是必要的
1、《新課程標準》要求在課程談目標上注重提高全體學生的科學素養,認為科學探究既是教學的目的,又是教學的方式。而傳統教學方法對學生素質缺乏培養,傳統教學方法只注重知識的傳授,然后是知識的應用。而物理學是一種相對真理,它總是因人們的認識水平的提高,獲得手段優化而不斷以新的事實依據代替舊的事實依據,進行探究。而探究式物理教學方法既注重探究能力的培養,也注重知識結構的形成,同時在探究的過程中也深化了知識的應用,對培養學生全面發展具有較好效果。
2、物理教育具有探究的本質特征。從物理學的發展史上容易發現。物理學發展史是一部以探究活動為主線的科學探究史。任何教育教學過程都是在教師指導下學生大致重復人類認識和探究的過程,因而學生學習物理的過程與人類探究物理世界的過程本質上是一致的。學生要學會物理,會學物理。就必須大體經過上述探究活動,這決定了物理教育具有探究的本質特征。
3、建構主義學習理論認為,學習活動不是由教師向學生傳遞知識,而是學生根據外在信息,通過自己的背景知識,建構自己知識的過程。學習過程并不簡單是信息的輸入、存儲和提取,而是新舊經驗之間的雙向的相互作用的過程。這個過程是別人無法代替的。學習活動中包含四個因素:學生的背景知識;學生的情感;新知識本身蘊含的潛在意義;新知識的組織與呈現方式。學習活動要發生則必須滿足兩個條件:學生的背景知識與新知識有一定的關聯度;新知識的潛在意義能引起學生情感的變化。學習活動后,學生通過與其他學生和教師的不斷交流和溝通,在自己原有背景的知識的基礎上完成新知識的意義建構。而探究式教學過程能最大限度的提供這種環境,創造這樣的機會。因而在物理教學中進行探究教學是必要的。
二、中學物理探究式教學的實施
1、設置情景、提出問題
創設情景的方式各種各樣。可以提出討論問題,演示實驗現象,擺出客觀存在的自然現象等,但不管是哪種方式均體現以下幾個原則:其一。新穎性:要利用各種手段多角度、多層次的提出一些新穎問題,充分調動學生的各種器官,激發學生的興趣。其二,關聯性:創設情景必須能讓學生順利展開本課的學習,讓學生產生知識的順遷移,切忌空洞、形式化、致學生無從下手;切忌中途跳躍,與前后知識無關聯。其三,啟發性:創設的情境必須能充分啟發學生的思維。可以通過實驗現象導入,或者采用多媒體的幻燈效果引入……。總之要激發學生進行討論,讓學生順著已有知識的基礎上進一步思考,分析討論,深化知識結構。
2、引導學生進行探索
教學過程中教師應起主導作用。即在探究過程中教師應針對提出問題,有目的地組織學生進行探索,而探索的形式可以是討論、實驗、參觀、課外小制作。在探索的過程中均應體現教師的主導、學生的主體作用。教師必須提出明確的探索目的,在具體的探索過程中要密切注視學生的反映,及時糾正學生的錯誤方向,以順利完成探索過程。這一過程要杜絕由教師包辦代替和教師一言堂的作風,充分調動學生的積極性,培養探究物理科學的本領,減少由于探究技巧不完善而走了彎路。
3、對探索結論進行論證
經過探索過程,學生均已得出自己的探索結論。在這一步中讓學生提出自己的探索結論,指導學生運用已有的知識進行分析論證。學生可以互相討論比較分析,找出自己的結論不足之處,這既是責任心的表現,也是培養學生交流與合作能力與科學探究能力必不可少的環節,在這一步必需注意結合學生的實際,包括年齡特點、知識結構、智慧層次,要有目的、循序漸進地授于認證方法。
4、將探索結論分析概括,上升為理論
前面由學生探索的結論經過分析論證,證實結論的正確性,接著要將探索結論進行概括,用簡煉的語言表達出來。這是訓練學生各種思維方法的良機,在這一步一定不能由教師一錘定音,要針對不同的內容精心設計好。如在概括牛頓第一運動定律的內容時,由于定律內容是一種理想的情況,實驗中無法模擬,要培養學生假設推理的思維方法,充分的引入探究式教學。
三、中學物理探究教學應防止的幾個問題
1、不是每節課都要以探究式進行,不要認為沒有探究的課就是不成功的課,中學物理探究式教學雖有許多優點,但也存在著某些制約的條件,要在條件允許的前提下開足開夠,不要勉強應付。
2、探究教學應做到既重探究過程也重探究結果,既要有探究形式更要有真正的內在,很多教師在處理探究性問題時,雖有很完美的形式,但在問題的提出、實驗的操作、數據收集和處理、學生主體的參與、對學生個體差異的關注等關鍵環節中不能深入,以致探究教學實際效果不令人滿意。
3、有的探究教學過分強調學生的主體性,教師缺乏指導,以致學生放任自流。也有的雖說是學生進行探究,實際沒有給學生充分的時間和空間,結果掛羊頭賣狗肉,還是教師一言堂,學生統一做的老法搬上課堂。
4、探究式課堂教學既要重視學生的認知發展水平,更要重視學生的情感發展,要著眼于學生人格的健康。因此教師要考慮到學生的探究興趣、學習態度、科學方法、創造精神及情感價值觀等方面的發展因素。當然在探究教學過程中還應學會傾聽各方面指導意見,有效地引導學生思考和反思等。
探究式物理教學是學生參與式的活動,是由應試教育向素質教育的重要方式。在新課程物理教學中應積極創造機會進行探究教學,使學生在學習物理概念和規律的同時,體驗到科學探究的樂趣,了解科學探究的方法,在探究獲取科學知識,逐步成為適合社會需要的人才。
參考文獻:
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