探究性教學起源于美國教育家杜威(Jnhn.Dewev,1859~1952),他反對赫爾巴特的“教師中心,從課中學”,倡導“學生中心,從做中學”,繼而美國教育學家薩其曼、施瓦布和加涅等人從不同角度論證了教學過程中“探究教學”的重要性。隨著建構主義等心理學理論的興起和流行,為探究性教學提供了更強有力的理論支持,美國國家課程標準將探究性教學作為理科教學的核心策略,掀起了一股探究性教學研究的熱潮,并擴展到世界各國。
當前,我國新一輪基礎教育課程改革正在全國范圍鋪開,義務教育以及高中階段各科課程標準幾乎毫無例外地倡導實施探究式的學習方式。物理學是以實驗為本的科學,在物理學的發展中,實驗起了重要作用,物理教學自然是以實驗為基礎的。因此,教師在教學過程中要啟發誘導學生自主建構知識進行實驗探究活動,要創設能引起學生興趣和問題的情景,指導學生注意觀察周圍世界和生活實際中的物理現象,使學生有思考、質疑、表述、探究、討論問題的機會,讓學生通過個人、小組、集體等多種方式進行解難釋疑的探究,在這過程中掌握知識、技能和方法。
開展物理實驗探究,培養學生的探究能力,既是貫徹落實高中物理新課程三維目標的重要手段,也是培養具有創新精神和實踐能力的新世紀人才的必然要求。下面我就個人在新課程改革物理課程的實驗教學中談幾點體會。
一、課堂探究實驗
課堂探究實驗是為探究物理現象、物理規律而設計的課堂教學探究環節,一般是比較簡單的探究實驗。
案例1 彈簧翻跟斗
在事先調整好斜面角度的木板上端,按圖1旋轉一根勁度系數很小的塑料彈簧,然后用手提著彈簧的上端,沿圖中的第一個虛線路徑輕輕一拉,放手后,整根彈簧就會沿著圖中的第2個、第3個、第4個……虛線路徑不停地翻轉下去,就像雜技演員在地面上翻筋斗一樣。
提出問題:(先由學生分組討論,再由老師引導學生分析)
1、彈簧為什么能翻跟斗,這一過程的能量如何轉化?
2、如果把彈簧換成小球,這一過程的能量如何轉化?
3、如果把彈簧換成木塊呢?(這一過程先讓學生分組討論,再做實驗,最后老師引導學生一起分析)
通過課堂實驗探究,可以培養學生的觀察力和想象力;通過對現象的剖析,可以增強學生對所學知識的理解,感受物理規律在實際生活中的存在,從而大大激發學生學習物理的積極性,為學生終身學習物理打下良好的基礎。
二、學生探究分組實驗
學生探究分組實驗是為探究物理規律而設計的學生自主探究實驗課,一般要求學生掌握實驗原理、設計實驗方案,根據設計方案進行探究,通過分析實驗現象,得出實驗結論。
案例2分組探索“與單擺周期相關的因素”
(一)創設情景,提出探究課題
1、多媒體演示單擺的周期性,讓學生猜想單擺的周期跟哪些因素有關?
2、與周期相關因素匯總,并提問如何進行定量研究?
(二)設計實驗方案
1、分小組討論并設計實驗探究方案(結果猜測、所需儀器、實驗步驟、預期結果等)。
2、老師備課:審閱學生方案、與實驗教師一起準備實驗器材(盡量滿足學生要求)。
(三)課堂分組探究
1、先將一組同學的實驗方案(表格)投影,討論可行性和需增減操作步驟,最終確定實驗探究步驟。
2、學生分組探究,得到實驗數據。
(四)分析討論,得出結論
分組匯報實驗結果
在探究分組實驗中,學生的探索求知欲完全被老師調動起來了,他們非常渴望知道探究的結論,并始終為探究過程中出現的問題努力思考著,各小組將各自的猜想、假設、實驗方案或得出的結論進行交流,從中獲取成功的經驗和失敗的教訓,使自己的思維過程更趨合理。并通過組員們之間的團結協作,最后都獲得了成功的喜悅……
三、課外課題探究實驗
課外課題探究實驗是開放性探究實驗,學生根據課題研究方案進行實驗探究,實驗方案的設計、實驗器材的選擇、實驗數據的收集、實驗結果的分析完全由學生獨立完成,教師僅僅起幫助者和支持者的作用。比如,結合學校開展“小創作、小發明”活動與所學內容布置一些開放性探究實驗,讓學生自行創造條件進行實驗實踐活動。向學生開放實驗室讓他們自主設計、操作、完成實驗;開放圖書閱覽室,讓學生自己查閱資料,培養學生走向社會選取研究素材的能力。活動方式是多種多樣的,既可讓學生在規定時間內完成所設計項目的實踐過程,又可搞現場制作比賽,還可將現成的教具改造、加工等,在課題組老師的指導下,學生的創造性思維在活動中得到了很好的訓練。
在眾多教學環節中,實驗始終是物理教學的重要環節之一,是真正落實物理課程標準的目標,提高學生的科學素養,創新精神、實踐動手能力的重要途徑,也是實施物理課程發展的重要條件和重要的課程資源。因此,物理課程應該更加重視實驗。在物理課程的實驗教學中,“將實驗與科學探究有效地結合起來”成為了新課標下主旋律,全面開展探究性教學,教師的職責主要不在于授人以“魚”,而在于授人以“漁”,教師要變“教”為“導”,不能滿足于學生“學會”,更要引導學生“會學”。在知識經濟時代,知識更新越來越快,我們要給學生終身受益的東西,教育他們怎樣做人,教育他們怎樣思考問題,將來他們就會自己拿起鑰匙去開啟知識的大門。