在物理教學中,科學探究就是讓學生在物理課程和現實生活中,通過發現問題、調查研究、動手操作、表達與交流等探究活動,獲得知識、技能、方法的學習方式和學習過程.科學探究過程中,讓學生經歷探究過程、獲得理智和情感體驗、積累科學知識和方法等.它強調學生學習的方法與過程,而不單是結果;重視收集證據,證實或證偽解釋的過程.也就是說在科學探究過程中,教師不是命令學生學習,而是教授學習的方法,培養學生自我汲取知識的能力.
一、科學探究在初中物理教學中的重要性
科學探究是物理學的本質特征之一.實施課程改革后,為了把素質教育落到實處,將科學探究作為物理教學改革的指導思想,體現物理學的本質與增進學生科學素養相統一.通過多種探究活動,讓學生經歷科學探究的過程,學習科學探究方法,培養學生科學探究精神、實踐能力以及創新意識;改革以書本為主、實驗為輔的教學模式,提倡多樣化的學習方式,調動學生學習的積極性、主動性和自主性,增強學生研究意識和問題意識,構建開放的學習環境,使其處于學習的主動地位,形成科學精神和科學的價值觀.同時促使教師更新觀念,建立起一種平等的師生關系,成為學生學習的促進者和引導者.由此可見,科學探究在物理教學中占有重要的地位.
二、物理教學中科學探究的形式
《物理課程標準》指出:“科學探究的形式是多種多樣的,其要素有:提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作.”關于科學探究的七個要素,物理課程標準是按探究的一般過程來設計的,實際進行探究活動時,不一定要按照這七個要素的排列順序進行,可以交叉進行,也可以將后面的要素提到前面進行,教師應根據探究的要求靈活掌握,其探究過程可以涉及所有要素,也可以只涉及部分要素.有的教師將這七個要素片面理解為七個步驟,使教學效果受到了一定的影響.如教師在科學探究的教學中有這樣的處理情況:通過演示與探究問題有關實驗,讓學生提出問題.學生踴躍發言,提出了很多問題,老師在黑板上作了詳細的記錄,其中有學生提到與本課程探究的內容有關的問題后,發現他所期望的問題已經出現,就中止了學生的提問,確定了本節課研究的主體.接著老師讓學生進行猜想,學生積極參與猜想,既包含了所有的有關因素又涉及了一些無關因素,老師同樣在黑板上作了詳細記錄.于是老師下達了任務讓學生分組制定實驗方案,在規定的時間內完成探究實驗,并分組展示交流探究結果.學生帶著極高的熱情開始了實驗,但老師沒有參與到學生的探究過程中.規定的時間結束后,老師要求各小組輪流交流實驗探究的情況,結果極少部分小組勉強完成了探究實驗,且沒能有效地體現科學思維方法,多數小組不能設計出正確的實驗方案,使課堂教學無法進行下去.導致這一結果的根本原因是教師對科學探究的七個環節理解不深刻,沒能充分發揮其應有的指導作用.
綜上可知,科學探究教學中教師在按科學探究的七個要素進行時,在提出問題后,一定要有必要的分析論證,不能生硬地確定探究課題,使學生感到莫名其妙,教師要和學生一起做好驗證,合理自然地確定出本節課的探究課題,讓全體學生在心理上贊同,再讓學生進行“猜想與假設”.初中學生的猜想很豐富,對學生諸多的猜想與假設,同樣應該指導學生進行驗證,有效合理地進行篩選,使學生明確探究的方向,才可以讓學生“制定計劃與設計實驗”.學生在完成計劃和設計之后,并不是馬上開始實驗,而是對探究過程進行討論與交流,取長補短,最后找到最佳的探究方案,才能保證下一步“進行實驗與搜集數據”的有效進行.在教師的適時點撥、啟發下,學生在實驗過程中通過充分的“分析與論證”、“交流與合作”,全體學生共同討論、交流、集思廣益,只有這樣,課堂教學才能煥發出生命的活力.
三、探究教學中的幾點體會
1.科學探究的教學設計內容應是物理課程的核心內容,對培養學生的科學素養和發展學生的科學思維具有重要的價值,內容的難度要適合學生的年齡特點和認知水平,內容要能激發學生的好奇心和求知欲,要有驅動力.
2.科學探究活動的組織和對學生探究能力的要求,應該循序漸進,由簡單到復雜,由部分到整體.
3.科學探究沒有固定的教學模式,問題的選擇主要以促進學生學習物理知識為目的;可以是完整的探究,可以是部分的探究;也可以是幾分鐘的小探究.
4.在科學探究過程中,學生對問題的猜想,對實驗現象的解釋,有合理的,也有不合理的,我們要檢驗其正確性,也要檢驗其錯誤性,從而發現真理,讓學生學會科學探究的方法,體驗真正的科學探究過程.
總之,科學探究是新一輪課程改革的要求,是物理課程標準的要求,如何在現行的教學體制下及時有效地教給學生探究方法,培養學生的探究能力,需要教師在物理教學的實踐和學習中不斷地探索總結,加以完善,才能帶領學生真正進入科學探究的神圣殿堂.
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(責任編輯 易志毅)