探究式課堂教學是以探究為基本特征的一種教學活動形式,就是以探究為主的教學。由于它順應了“學生希望自己是一個發現者、探索者”(蘇霍姆林斯基)的心理需求,因此具有明顯的科學性、實用性和高效性。特別是把它與初中物理這樣一門本身以科學探索、實驗為知識獲取手段的學科有機地融合,更能體現它的優越性。但是,在實際的課堂教學中如何避免讓“探究式”成為一種形式、“擺設”,也就是如何使“探究式”的內涵真正落實,切實提高教學的效度,讓學生有最大的空間,應該是很多教師在思考和摸索中急需解決的課題。筆者在嘗試探究式教學過程中,以理論為指導,借鑒他人成功經驗,結合自身實踐,以探求“焦耳定律”為例,談談自身的做法。
一、興趣為先導,創設情境,提出課題
興趣是自主學習的前提。人的學習興趣的產生呈內在線性發展機制:動機—行為—成功—興趣。所以教師在教學中若能引起學生的各種能力,就能達到“既授魚又授漁”的效果。而學生在享受到成功喜悅的同時,也會產生主動探究的欲望。
教師(創設情境):同學們都知道電燈、電爐、電飯鍋都是根據電流熱效應制成的,但同學們注意過這樣一些現象沒有?同一只白熾燈用久后亮度會減弱些,而一旦燈絲斷裂,重新搭接后,亮度又會增加些。再譬如,一只電熨斗,其發熱的程度是可以控制的,等等,那么這些現象的產生是由什么原因導致的呢?
學生(情緒高漲):電流流過導體的熱量肯定與某些因素有關而產生了上述現象。
教師(引導學生提出課題):那么就請大家來猜測一下會跟哪些因素有關,又會有怎樣的關系呢?
學生(假設猜想):可能與導體兩端電壓U有關;流過導體的電流I有關;導體的電阻R有關;通電時間t有關。
教師(評價激勵):很好,同學們能猜想出那么多因素來很不簡單,那么我們怎樣來探究出電流流過導體產生的熱量Q與上述因素是否有關呢?假如說,我們能把結果探究出來,那么我們就可以來進行一些科學化的電路設計。例如:可以把電熨斗設定的溫度多元化,可以減少用電器在工作中由于熱量的產生而造成不必要的能源浪費,等等,而且這方面的研究領域很廣闊,大學里也有熱能機械這樣一個專業,有志于這方面研究的同學以后可以向這方面發展,說不定若干年后,諾貝爾物理獎獲得者就是你。
二、問題為主線,點撥啟發,設計方案
每一節的學習活動,大都有一個問題貫徹始終,吸引牽引著學生的注意。學生在教師提供的學習資源“刺激下”引起認知沖突,形成情境問題,帶著“問題”進入學習情境。學生在學習中產生疑問,他就會迫切地采取各種途徑或辦法來解決這些問題,這時教師若能在一旁及時加以指點或啟發,使探究過程得以順利進行,那么,學生在這過程也將能獲得探究問題的方法。
上述課題提出后,教師和學生就以“問題”為主線,設計探究的方案。
教師(明確探究課題):電流流過導體時產生的熱量與導體兩端的電壓U、導體中的電流I、導體的電阻R、導體通電時間t是否有關,可以通過什么方法來探究這些物理量間的關系呢?
學生(思考提出初步方案):可以通過控制變量的實驗方法來探究。
教師:請同學們具體確定一下如何來研究Q與U的關系的實驗方案。
學生:控制I、R、t不變。
學生(爭論提出疑問):對某段導體而言,如果I、R不變,則U肯定不變,所以上述方案不一定正確。
教師(思路點撥):同學提出的問題非常正確,根據歐姆定律可知電流是由電壓與電阻決定的,根據U=IR,I、R不變,U肯定不變,所以這樣一來,上述方案確實存在缺陷,那怎么辦?
學生討論后,得出結果:由于U=IR,所以只需研究Q與I、R的關系便可知Q與U的關系了。
三、探究為載體,實驗探索,驗證猜想
探究是一個載體,通過探究這種形式,學生可以自主地學到知識,掌握方法,提高能力,完善人格。在探究過程中,學生的學習過程會變得生動、有趣,學生將會獲得一系列豐富真切的感性體驗,對知識的理解不再是抽象、枯燥、空洞的。
根據上述確定的方案,具體進行實驗的探索。
教師:根據同學們確定的方案,我們來探究第(1)子課題Q與I的關系,請同學們來選擇一下實驗器材。
學生在選擇器材的過程中,發現溫度計不能測量導體上的溫度,既而提出問題討論。
學生甲:是否可以將導體放入水中,對水進行加熱,通過溫度計讀數,顯示產生熱量的多少。
學生乙:一般的水是導體,水的比熱容比較大,效果不明顯,不如采用對同質量的煤油加熱,效果將更為顯著。
教師:通過比較,顯然乙同學的方法較好。煤油為絕緣體,且比熱容小,溫度上升較快,效果好。
至此,這個實驗已能很好地來完成探究過程了。接下來(2)、(3)子題實驗方案完全可以參照子課題(1)來完成。
教師:由于探究過程中的Q具體數據很難測定,所以只要求學生定性地把3個子課題探究出來。實驗要求:畫電路圖,并擬定實驗報告。
實驗開始前,我按能力大小把學生平均分成三大組,分別來探究三個子課題,在實驗過程中,巡回整個教室,及時對學生出現的疑難問題加以指點,學生們個個積極動手、動腦,氣氛熱烈,但井然有序。
通過上述的一個探究過程,學生的確通過自身的努力,證實了自己的猜想不無道理,這節課不僅僅收到了預期的效果,也讓學生品嘗到了探究過程的快樂。
作為一個初試探究式教學法的教師,我認為進行探究式教學時,必須注意以下兩點:
第一,必須了解探究式教學法的基本特點及主要環節,并按照科學探究的規律和過程去做。一般情況下,在進行探究式教學時,我對學生是這樣進行科學訓練的:首先將總目標細化成幾個小目標和子課題,然后提出假設和猜想,制定實施方案進行實驗和探究,收集證據和數據,提出科學合理的解釋并得出結論,最后加以應用和交流。
第二,對學生進行及時的評價和鼓勵。由于教師的信任和鼓勵是學生創新學習、潛能得以開發的加油站,學生往往由于受傳統的思維定勢的影響,對自己在探究過程中獲得的結論會顯得信心不足,這就需要教師的鼓勵。教師要及時發現學生的閃光點,切不可成敗論英雄,對學生進行評價時,還要注意學生獲得知識的過程,使學生知道哪些方面做得好,哪些方面還有待于改進,教師還要利用一切可能調動學生體驗成功喜悅。
第三,運用探究式要控制教師講話時間,一般不要超過10分鐘,這樣可給學生30分鐘的活動時間,這樣的探究式課堂教學才算真正擺正了學生在課堂教學中的主體地位。探究式課堂教學是否能取得實效,歸根到底是以學生是否參與、怎樣參與、參與多少來決定的,同時只有學生主動參與教學,才能改變課堂教學機械、沉悶的現狀,讓課堂充滿生機。
面臨著教育發育改革的新形勢,“新課程標準”對課程教學提出了更高的要求,就讓我們大家一起努力,與時俱進,通過探究式教學來不斷培養學生的科學精神和科學態度,讓學生以一個發現者和創造者的身份,參與到教學中。