科學探究既是學生的學習目標,又是一種重要的學習方式。將科學探究作為學習方法和內容標準,是新課程的一個突出特點。在物理教學中實施科學研究,能使新課程的基本理念有效地得到體現。
但是,科學探究能力是一個綜合性很強的能力,科學素養的培養同樣需要一個循序漸進的過程。否則將會在科學探究中形成一批學生有障礙,而無所適從。在教學過程中為了保護學生科學探究的興趣,有效地培養學生的科學探究能力,應該從淺入深,由點到面,創設情境,激發興趣。
1.由淺入深地開展探究
八年級學生剛剛接觸物理這門學科,對物理課的學習興趣極高,但是他們還缺乏科學探究的基本能力,因此在起始階段,主要培養學生發現問題、提出問題、猜想與假設、進行實驗與收集證據的能力。通過讓學生設計簡單有趣的實驗慢慢地步入科學殿堂。
如在八年級物理《聲音的產生和傳播》這一節教學中,由于這是學生第一次接觸探究這一活動,我采用教材上的方法,就進行實驗與收集證據這個環節作重點探究,由教師拋出問題 “聲是怎樣產生的”,然后由學生們做各種活動,如讓學生敲打桌子、說話等,使物體發聲,從中觀察思考。學生往往只注重敲打的動作,而忽略了物體的振動。教師可以通過音叉、橡皮筋、乒乓球等教具,引導學生有目的、有計劃、細致地、全面地觀察聲音產生的過程,音叉是怎樣發出了聲音?聲音為什么響個不停?用手按住音叉,聲音為什么立即停止了?幫助學生把好奇心引導到正確地觀察上去,從而得出這一物理現象的本質:發出聲音的根本原因是物體的振動。在“聲音能在液體中傳播嗎?”這一環節的教學過程中,教師讓學生根據“釣魚的人最怕周邊環境嘈雜”這一現象展開分組討論進行猜想,并把自己的猜想理由說出來,使學生明白可以根據日常的生活經驗或事實進行猜想,而不是盲目瞎猜。在探究影響蒸發快慢的因素時,教師可以創設一個情境:在黑板上同時用酒精和水寫出“蒸發”兩個字,通過觀察現象讓學生自己對此提出問題,從中提煉出“影響蒸發快慢的因素”這一問題,然后由學生進行猜想和設計實驗方案,教師巡回指導,引導學生知道多個因素同時影響一個物理量。在研究時可以用控制變量的方法,使學生養成科學思維習慣,提高學生的實驗設計能力。
2.探究不能眉毛胡子一把抓,要恰到好處
探究不是面面俱到,要符合現實。初中物理課程標準將科學探究分為七個要素:提出問題、猜想與假設、制定計劃和設計實驗、進行實驗和收集證據、分析和論證、評估交流與合作。在探究活動中,不能認為七個要素都齊全了,才是真正的科學探究。如果課課都嚴格按這七個要素來設計探究過程,就會出現課堂結構機械,時間不夠用,草草收場的現象,不僅教學任務不能完成,物理知識也得不到落實。事實上新課標提出的科學探究的七個要素,它不同于“步驟”,差了其中一步,下一步就無法進行。它也不同于環節,并不是環環緊扣,缺一不可。所以在探究過程中教師可以根據學生的探究能力、教學內容的特點以及教學目標,確定具體的探究過程,可以選取某一個或幾個要素進行不完全探究,要有側重點。
如在“光的傳播”這一節教學中,教師先引導學生觀察激光在各種物質中的傳播路徑,得出“光沿直線傳播”的結論。教師通過學生的探究實驗:激光斜著從瓶內的空氣射入水中,引導學生發現前面的探究過程中未發現的問題(光能沿曲線傳播),分析討論得出光沿直線傳播的一個條件是“在同種物質中”。教師再引導學生用酒精燈加熱空氣,使空氣密度不均勻后,觀察光的傳播路徑(通過噴霧顯現光路),引導學生再次發現前面的探究過程中未發現的問題(光在同種物質中也能沿曲線傳播),分析討論得出光沿直線傳播的另一個條件是“在均勻物質中”。
3.豐富物理學習情境,激發探究興趣
興趣是最好的老師,是進行探究的最直接動力。探究活動的設計,要符合學生的年齡特點,應注意從學生的生活經驗、從社會關注的物理問題中選擇利于探究的內容,創設物理學習情境,造成懸念,引發學生好奇心,調動學生探究的積極性和主動性。
探究中問題的情境創設途徑多種多樣。諸如:小故事(冰透鏡可以點火等);多媒體展現的奇異景觀(極光、流星等);新奇的實驗(演示模擬馬德堡半球實驗、不落的試管等);或讓學生動手操作等,都可以讓學生處于物理探究的情境中,從而激發學生探究的興趣。諸如此類,足以激發學生主動探究的欲望。
開展科學探究的教學,應以學生熟悉的事物為切入點,為科學探究尋找信息來源。只要教師全面把握探究的目的,找準探究的疑點、關鍵處進行教學上的加工、創造,就能創設出形式多樣的使學生想研究的問題情境,從而激發學生的探究熱情。
探究能力的形成必須依靠人的意志的作用。在整個探究活動中,不斷的去強化探究的意識,使學生經常保持一種強烈的探究欲望。一方面,探究意識來源于良好的習慣,主要表現為敏銳的觀察周圍的事物,勤于思考,勤學好問,善于積累等。另一方面,探究意識來源于外部強烈而反復的感官刺激,教師要通過開展探究活動,讓學生經常得到激勵性評價,體驗到探究成功的樂趣。
總之,抓住一切機會,充分挖掘教材,典型例子引路,創設問題情境,合理進行探究,才能保護好學生的探究興趣,在課堂探究學習中提高學生的能力。