物理是一門以實驗為基礎的自然科學?!皬纳钭呦蛭锢恚瑥奈锢碜呦蛏鐣保⒅嘏囵B學生的創新思維能力,讓學生在熟悉、親切、愉悅的環境下養成收集和處理信息、主動和自主獲取新知識、分析與解決問題、交流與合作的良好學習習慣和能力,讓學生在掌握和理解物理知識的基礎上學會創新,進而推動科技進步和社會進步,是初中物理新課標賦予探究實驗的目的和要求。由此可見,初中物理教學只有充分利用這一重要的教育資源,重視和落實好探究實驗這種新的教學方式,不僅是優化課堂教學模式的關鍵所在,也是培養學生實驗能力、科學態度和創新精神的關鍵所在。那么,如何理解好、把握好、上好物理探究實驗課就成為廣大物理教師關注的重要問題,我結合自己的教學實踐談談對物理探究實驗教學的再認識。
一、鼓勵學生主動參與是上好探究實驗課的前提
學生是學習的主體,只有當全體學生都參與到實驗探究的過程中去,動手、動腦、質疑、交流和合作,親身感受實驗的過程,親身體驗學習的快樂,親身體驗成功的喜悅,這才是面向全體教學理念的初衷。
例如:教師做串聯電路電流特點的演示實驗,可以將兩個功率不同的小燈泡串聯接入電路中,兩個小燈泡的亮度有明顯區別。此時,教師充當懷疑者,創設質疑情境,讓學生展開討論,注意培養全體學生的參與意識。倘若你有一種思想,他有一種思想,你們彼此交流,兩個人將會接觸到兩個思想,這就是擴散性。擴散思想交換的結果,不只是接觸到幾種思想,還可以通過組合改造已有的思想而產生新的思想,或者在新信息的刺激下,通過聯想激發一些有價值的觀念,這就導致了創造。開展討論會使每個學生產生動手實驗、觀察思考、交流總結的意識,主動參與,驗證自己猜想的正確與否。在聽取他人的觀點后,個人的體驗會不斷發生變化,不同的感受會促使學生把已有知識和交流中得到的新經驗實現銜接、融會從而產生新的體驗。這個過程將會使每一個學生學有所得,或感受到成功的喜悅,或感受到認可中的快樂,或感受到知識的彌補,這樣更能體現面向全體的教學要求。
二、培養學生的學習興趣是上好探究實驗課的關鍵
“興趣是最好的老師”,激發學生探究的興趣,培養學生積極思考、發現問題的能力,是物理探究實驗教學要解決的首要問題。
由于初中學生初次接觸物理學科,對未知事物和已有自然現象的科學解釋充滿強烈的好奇心和求知欲,所以,保持和加強這種良好的興趣是學好物理的關鍵。在教學中,要利用學生的這一心理特點和學習需求,無論探究的問題是由學生提出的還是教師提出的,教師應突出問題情境的設置,引導學生發現新的物理情境與已有知識的沖突所在,發現問題,設計探究方案,這樣既能大大地激發學生的學習興趣,又能取得良好的學習效果。例如在講大氣壓強時,可以用一個漏斗,一個乒乓球給同學們演示一個有趣的現象,用牙齒把漏斗的頸端咬住,漏斗口向下,把乒乓球放在漏斗里,使勁向漏斗吹氣的同時把手松開,奇妙的現象出現了,雖然手離開了,但乒乓球并沒有掉下,在漏斗口附近跳動著,同學們被這一現象驚呆了,為什么乒乓球掉不下來呢?難道重力不存在嗎?呀!原來是大氣壓的作用。也可以讓學生準備器材,那效果會更好。又如講聲音的傳播,提問:為什么能聽見老師的講課聲?宇航員在太空對話能聽見嗎?在同學們各述己見,作出各種猜想之后,引導學生設計方案并進行實驗探究,在興趣高昂、心情愉悅的探究中得出“聲音的傳播需要介質,真空不能傳聲”的結論。
這種創設問題情境的教學方式并不是把知識硬塞給學生,而是抓住和激發學生探究的興趣,自然而又自主地使學生在探究中學到知識,有利于保持高昂的教學氣氛。
三、培養創造性思維方式是上好探究實驗課的核心
創造性思維是指經過深入的分析、形成新的聯想、產生有創見的觀點的思維方法。培養創造性思維方式的過程,就是培養學生根據已有知識和經驗創造性的解決問題的過程。探究實驗作為物理教學的一種重要方式,對培養學生的創造性思維和創新精神具有舉足輕重的作用。
丹麥物理學家奧斯特在一次上實驗課時,突然發現通電直導線周圍的小磁針發生偏轉,這個意外的發現引起了奧斯特的極大興趣,他又繼續做了許多實驗,終于證實電流的周圍存在著磁場,在世界上第一個發現了電與磁之間的聯系。英國物理學家法拉第在此基礎上,又提出了“既然電能產生磁,那么磁能否產生電呢?”經過十余年大量的實驗,發現了磁也能產生電。由此可知:創新始于問題,解決問題的過程離不開探究實驗。初中學生因其生理和心理不成熟、情感與理智的不協調、進取心強與自制力弱的矛盾等特點,往往被現象所吸引,而淡漠探究的目的,不善于動腦思維,這是探究實驗取得成功的最大阻力。因此,教師要利用每一個探究實驗引導和教育學生,樹立科學的態度和創新精神;保持強烈的好奇心和豐富的想象力;養成思維方式的發散性和靈活性,以及良好的思維品質等。探究實驗教學過程中,要不斷誘導學生多角度、多層次分析問題,尋求多樣性解決過程、形成開放的思維態勢,使思維具有深刻性、獨立性、廣泛性。不斷提出新問題,養成良好的問題意識和探究心態,促進學生創造性思維方式的形成。
啟發誘導就是讓學生大膽猜想,電路中的電荷或許越走越慢,或許電荷通過用電器要消耗等,引發爭論就會打開學生的思維空間。同時也要注意教師的示范作用,教師是否具有創造意識和創新能力,一方面決定著學生創造性思維教學目標能否實現,另一方面對學生有著很重要的引導和示范作用。
四、引導學生養成科學探索的態度、精神和能力是上好探究實驗課的目的
一個班級中,學生的知識占有和觀察分析、動手操作能力等存在著差異,觀察或實驗的過程中習慣、態度、精神不盡相同。演示實驗雖說生動、直觀、形象,富有啟發性,極易引起學生的學習興趣,但不利于學生動手能力等的培養。因此,教師在成功演示實驗的同時還應重視以下三點,一是重視學生分組實驗的設計和指導。二是盡可能把一些演示實驗變為學生實驗,變驗證性實驗為探究性實驗,讓學生自己動手準備實驗器材,自己動手裝配、操作,自己觀察現象,自己分析探究現象背后的奧秘,培養學生獨立思考、質疑、設想的良好品質。三是立足教材,結合生活實際,廣泛提供和精心設計探究性實驗活動,讓學生應用所學知識,在探究過程中學會解決生活中的實際問題。
總之,在探究實驗的教學中,教師要善于點燃同學們心靈的智慧火花。教師要不失時機地創設情境,為學生提供創造探究能力的時間和空間。更深遠的是,教師鼓勵學生將探究課題實際運用到生產生活中,從而全面提高學生探究科學知識的最大潛能,更進一步激發學生學習的主觀能動性和探究科學的愿望。
作者單位:陜西西安市臨潼區代王
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