摘 要: 本文作者結合教育實踐,就如何從生活走向物理過程中培養學生的探究能力進行了探討。
關鍵詞: 物理探究式教學 從生活走向物理 科學探究能力
物理探究式教學是學生在教師的指導下,從學習和社會生活中選擇并確定研究的課題,用類似科學研究的方式,主動獲取知識、解決問題。它具有自主性、開放性、實踐性、探究性,更富有趣味性和創造性。但無論學生探究到什么程度,得到什么結果,都是有價值的,它的價值在于探究的過程和方法,它更能充分展現出學生各方面的智力特長,也便于多元評價的進行。布魯納的發現法學習理論認為:“認識是一個過程,而不是一種產品。”
我們實行新課程標準已有數年。在此期間我學習了專家學者和同行在物理探究式教學中的經驗。結合工作心得,我認為當前物理教育者都能從容地開展物理探究式教學,有力地推動了新課程的實施和發展。但是物理仍然和學生的生活存在距離,有時候是讓學生從生活走向物理和培養能力的大好機會,但教師因為沒有大膽選擇研究課題而將機會浪費,同時也阻礙了學生探究的欲望。
如何從生活走向物理,培養學生科學探究能力呢?依據有關的生活實例,我大膽選擇,積極鼓勵,主要采用以下的方式:
一、師生共探式
它是由教師和學生共同參與,共同完成探究活動的一種學習方式。在這里教師起主導作用,決定探究的問題及其方向。它適于難度較大、涉及物理知識較多、綜合性較強的生活問題。
范例:比較不同材料隔聲效果好壞。
通常做法是:取相同的聲源,用不同的材料阻隔,比較效果的不同。可以讓學生課后邊做邊思考,如:
1.是不是任何材料都能明顯區分出隔聲效果來?
2.影響隔聲效果的因素還有哪些?
3.如何克服其它的因素?
4.如何改進實驗?
二、教師導探式
它是在教師指導下,主要由學生完成探究活動的一種學習方式。在這里,教師是指導者、組織者,同時又是學生的合作者(學生必要的時候)。對于比較簡單的探究問題我們常采用此探究方式。
范例:“熱”噴泉。
在一個玻璃酒瓶內注入適量的水,然后用一個插有吸管(出口處較細為好)的橡皮塞把瓶蓋塞緊。
1.如果在瓶上倒些開水,請猜想會有什么現象發生?為什么?
2.猜想后,讓學生操作驗證,并進一步猜想噴泉的噴水效果(噴水高度、噴水時間)與哪些因素有關。(如瓶內水的多少、倒水溫度的高低、瓶的導熱性能等)
3.再驗證猜想,通過實驗,改變水的質量、水的溫度,以及容器等,如果迅速冷卻會是什么樣的呢?
4.總結影響噴水效果的因素,綜合解釋噴泉噴水的原因。
5.瓶中的水過多過少都不好,到底注入多少水時效果最好?建立物理模型,進行半定性半定量的推算。(約占瓶總體積的四分之一時)
三、學生自探式
它是由學生獨立探究或學生間合作探究的一種學習方式。當掌握了一定的探究方法后,學生便可獨立地發現問題,提出猜想,收集資料并加以推證,最后得出結論。它是學生從教師或他人那里整合內化的探究思想方法具體運用的體現,其課題可由教師提供,也可由學生自己發現。
范例:淘氣的“尿娃”。
它是市場上賣的一種小玩具,一個陶瓷娃娃,下部開一個針孔大的小孔。玩時,先將它置于熱水中,待冷卻后取出,然后只需在其上部倒點熱水(越熱越好),他就會淘氣地“尿”起來。為什么呢?里面有什么機關呢?有學生感到納悶,于是便買了兩個回家。經過一番觀察、實驗、探究,結果發現,“尿娃”并沒有什么神奇的地方——原來和“熱噴泉”道理相似。
四、學生再探式
學生對已有的探究由于條件、知識水平或其它因素的限制未能搞清楚,或在原探究的基礎上發現了新的問題、新方法,接著又在原來的基礎上繼續探究的學習方式。它是學生總結、反芻的結果,是前三種探究的補充和升華,是思維從質變到量變的過程,是創新的源泉。通過再探可使學生知識系統化,思維拓展化,應用靈活化,探究明朗化。
范例:浮沉子探微。
對我提出的有關浮沉子的問題,學生由于好奇,回去制作了各種各樣的浮沉子。結果發現,浮沉子并不是在任何情況下都可以下沉、上浮,為什么呢?有的認為受大瓶內氣體多少的影響;有的認為受小瓶內封閉氣體的多少影響;有的認為受外界溫度的影響……并且還拿來親自給大家演示、解釋和分析。有的學生發現下沉、上浮都有其嚴格的條件,有的還提出數學假設進行推證,其中有個學生不但發現有的浮沉子超過某一深度不再上浮,而且推出了臨界深度的表達式,并用圖像描述了小瓶受合力與下降深度的關系。通過交流,學生感到收效極大,我也感到受益非淺。當然,有些觀點是學生通過查資料獲得的,但這并無指責之處,而正是探究所需要的。
不管哪種生活探究方式,教師都要善于引導、啟發、點撥,使學生能夠捕捉生活中細微而靈敏的信息,從而發現問題,進而尋找途徑解決問題。這就要求教師一方面不但要具有淵博的專業知識,而且要具有豐富的生活知識,具備處理綜合信息的素養。另一方面探究一定要符合學生的心理特點、知識水平,而且不一定一次完成,可留給學生足夠的思考、拓展空間。
生活猶如物理探究學習的航母,為我們提供了廣闊的空間、豐富的素材,正像朱正元先生所言:“壇壇罐罐作儀器,拼拼湊湊做實驗。”
總而言之,使學生自覺地掌握物理基礎與技能并能靈活運用,是物理教學中重要而又艱巨的任務。從生活走向物理,從中發現問題、提出問題,從生活中的探究入手,是走向科學探究的重要途徑,是實現新世紀物理教學“生活效益”的第一步。實踐證明,只要教師能從生活中把學生引入探究的殿堂,就能使學生對物理產生興趣,提高學生的探究能力,培養其創新精神。