談物理課堂的科學(xué)探究

美國探究教學(xué)專家薩奇曼認(rèn)為，學(xué)生生來就具有一種好奇的傾向，他們會(huì)想辦法弄清事物的背后究竟發(fā)生了什么及為什么會(huì)發(fā)生，教學(xué)就應(yīng)該教給學(xué)生探究的方法和養(yǎng)成隨時(shí)發(fā)現(xiàn)新事物的習(xí)慣。事實(shí)上，學(xué)生的主動(dòng)精神、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的充分發(fā)揮，不是靠教師的講解或書本上的間接經(jīng)驗(yàn)所能達(dá)到的，更多的是通過學(xué)生自己的探究和體驗(yàn)得來的，這就需要教師指導(dǎo)他們進(jìn)行科學(xué)探究。科學(xué)探究包括提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等七個(gè)環(huán)節(jié)。

愛因斯坦說:“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更為重要。”提出問題，是探究的起點(diǎn)。如果沒有問題，學(xué)生就沒有了探究的對象。要讓學(xué)生學(xué)會(huì)探究，就應(yīng)該使課堂上有問題，使學(xué)生時(shí)時(shí)處在問題當(dāng)中。教師不但要善于把教材改編成適合學(xué)生探究的內(nèi)容，更要?jiǎng)?chuàng)設(shè)教學(xué)情境，善于發(fā)問，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生積極的問題意識。如在《重力》教學(xué)中，探究重力大小之前，我先讓學(xué)生測桌子上一個(gè)鉤碼的重力，接下來我再讓他們測自己筆袋的重力，比較這兩個(gè)物體重力大小，然后提出問題:重力的大小可能會(huì)與哪些因素有關(guān)?整個(gè)過程突出了學(xué)生的主體作用，使他們產(chǎn)生探究欲望:是和物質(zhì)種類有關(guān)，還是和密度有關(guān)，亦或與形狀有關(guān)?這些猜想就自然地形成了，學(xué)生就會(huì)自覺地投入到探究的下一個(gè)環(huán)節(jié)中去。

猜想與假設(shè)可以活躍學(xué)生的思維，它使學(xué)生勇于開拓，具有創(chuàng)造的沖動(dòng)，有豐富的直覺和想象力。一些科學(xué)家的成功表明，他們的創(chuàng)造力在關(guān)鍵時(shí)刻往往不是來自邏輯推理，而是借助聯(lián)想和靈感，也就是直覺和想象。在教學(xué)中應(yīng)發(fā)動(dòng)學(xué)生廣泛猜想，提出各種可能。在實(shí)際教學(xué)中也要注意到，猜想要有一定的依據(jù)，不能是亂想、胡說八道，要善于引導(dǎo)學(xué)生去想，對學(xué)生給出的若干猜想還要進(jìn)行匯總歸納。如上文學(xué)生的猜想，是和物質(zhì)種類和密度有關(guān)，還是和體積有關(guān)等，都可以引導(dǎo)學(xué)生歸納到“和質(zhì)量有關(guān)”。猜想因素羅列出來之后，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生提出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案。若學(xué)生在討論中提出其他的方案是可行的，應(yīng)給予表揚(yáng)。如課堂上學(xué)生猜想出“重力和狀態(tài)有關(guān)”，他們測量出水的重量，讓水凝固成冰，再測量出同種條件下冰的重量加以比較。此時(shí)老師贊許的目光，同學(xué)佩服的表情，都很容易讓學(xué)生找到成功的喜悅，從而進(jìn)一步投入到學(xué)習(xí)中去。

《全日制義務(wù)教育物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出:會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道簡單的數(shù)據(jù)處理方法，會(huì)寫簡單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，會(huì)用科學(xué)術(shù)語、簡單圖表等描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生收集、處理數(shù)據(jù)這方面的能力明顯欠缺。經(jīng)常是做完了實(shí)驗(yàn)，不知道要及時(shí)把數(shù)據(jù)記下來，這就需要教師及時(shí)引導(dǎo)。如在探究物體重力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，教師要提醒學(xué)生注意數(shù)據(jù)表的填寫和充分發(fā)揮其在教學(xué)中的功能。具體數(shù)據(jù)處理時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生回憶密度由質(zhì)量和體積兩個(gè)物理量得出，同樣的方法能否用在這里?讓學(xué)生經(jīng)歷與前人發(fā)現(xiàn)這些結(jié)論時(shí)大致相同的思考過程，使學(xué)生在獲得知識的同時(shí)，培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)。

科學(xué)探究作為一種建構(gòu)活動(dòng)，每個(gè)人都以自己原有的知識和經(jīng)驗(yàn)為背景建構(gòu)對事物的理解，不同個(gè)體由于知識、經(jīng)驗(yàn)不同，看到的是事物的不同側(cè)面，并且對同一個(gè)問題常會(huì)表現(xiàn)出不同的理解。要使個(gè)體超越自己的認(rèn)識，看到事物的側(cè)面，使理解更加豐富和全面，就必須通過彼此間充分的合作和廣泛的討論。科學(xué)發(fā)展的歷史表明，科學(xué)研究離不開合作。與科學(xué)家相比，學(xué)生由于知識經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知能力等的局限，其對自然世界的認(rèn)識和理解常常是片面的、不確切的。學(xué)生要形成對自然現(xiàn)象或問題的正確認(rèn)識，建立正確的科學(xué)觀念，更需要合作。

總之，物理課堂的科學(xué)探究，要引導(dǎo)學(xué)生提出問題，展開猜想與假設(shè)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，進(jìn)行合作與交流。物理課堂要高效而靈動(dòng)，就要使學(xué)生對物理這門學(xué)科感興趣，并積極投入到物理學(xué)習(xí)中來。這需要教師發(fā)揮主導(dǎo)作用，以學(xué)生為本，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)他們主動(dòng)參與、主動(dòng)探索，并在探索發(fā)現(xiàn)的過程中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，從中得到“成功的體驗(yàn)”，真正使物理課堂教學(xué)充滿生機(jī)活力。

(責(zé)任編輯 易志毅)