【摘要】新一輪物理課程改革的實施和推進為廣大中學物理教師提出了新的要求和挑戰。本文論述了為保證科學探究教學的有效開展,切實發展學生的科學探究能力,教師應注意的一些問題。
【關鍵詞】中學物理;科學探究;教師行為
高中物理課程標準將“學習科學探究方法”列入課程總目標中,置于重要地位,旨在發展學生的自主學習能力,養成良好的思維習慣,學會運用物理知識和科學探究方法解決問題。那么,教師作為科學探究活動的組織者、引導者、參與者,應如何保證科學探究活動的有效開展,在探究活動中真正培養學生的科學探究能力呢?下面談談幾點意見:
一、教師應合理安排教材,有選擇地開展科學探究活動
《普通高中物理課程標準》中探究主題總共有27個。由于課時緊張的原因,這些探究實驗要每一個都去做顯然是不可能的,教師應精心挑選探究主題,可從以下幾方面考慮:1、高考常考的II級知識點,如探究勻變速直線運動規律;探究恒力做功與動能變化的關系;2、對學生而言,較難理解的知識點,比如探究楞次定律、滑動摩擦力大小與物體間壓力的關系、初測最大靜摩擦力等等;3、有助于培養學生的動手能力、分析推理能力等科學素養,比如“活動建議”中的探究主題:自制上滾的圓錐;探究射高與射程與初速度和拋射角的關系等等。一旦選定探究主題,就要舍得花時間,切實有效的開展探究活動。
二、開展科學探究教學時,教師要對高中三年做整體規劃
開展科學探究教學需要基于學生未來終身發展需要來整體規劃。高中不同年級,側重于不同的探究培養重點,針對不同的內容進行學科整體單元設計,將相關內容整合起來。高一年,重點培養學生科學探究的方法。盡管科學探究沒有絕對固定的程序,但仍有一般的程序可循,這個一般程序是學生做探究的必要知識,也是完成一個完整探究過程的基本環節。所以教師在探究教學中可以給學生提供一般的操作程序,讓學生學習如何探究。科學探究七要素: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→分析與認證→評估→合作與交流。高二年:結合閉合電路歐姆定律的知識,進行學科整體單元設計,重點培養學生常用儀器(比如游標卡尺、螺旋測微器、多用電表、示波器等)的使用方法,會設計、制作簡單的電路,比如“活動建議”中要求用光敏二極管和微型話筒制作樓道燈的光控——聲控開關。
三、科學探究中教師的作用
1.活動前的準備
活動前的準備分兩方面。一方面,教師要事先進行實驗,盡量從學生的角度多方面思考問題,抓住細節,對探究過程可能出現的問題有所準備。另一方面,對學生精心分組,男生與女生搭檔,文靜者與活躍者搭檔,思維型與操作型配合,這樣在相互學習交流中都能獲得探究的成功。
2.有效提問、點撥
為使實驗具有探究性,應盡可能給學生少的信息,在點撥過程中教師盡量不越俎代庖、強行指令,應定位為顧問、助手和探討伙伴的角色,為學生提供咨詢和幫助。教師在備課和實施教學時,要充分估計并及時發現學生探究中出現的思維障礙、實驗故障,或因背景知識不足、方法不當帶來的困難等。若屬個別情況,可在巡視中與學生探討,給予指點;如果問題較普遍,則應及時在課堂上解決。
3.及時點評、鼓勵
在動手探究以后,學生有了真實的體會和感受,這時教師結合學生的探究結果進行點評,更有針對性,學生聽的積極性更高,對知識的理解也更到位。點評過程中應注意評價標準不能過于單一,新課程理念倡導“發展性評價”,要求教師從“知識的獲得”和“能力的提升”兩個層面及時對學生的探究能力以及在科學探究中的表現進行評價。教師一句表揚的話,有時候對學生來講是一種莫大的鼓勵,也激發了學生進一步學習物理的興趣和信心。
4.尊重事實,客觀對待實驗數據
探究教學與科學家實行的科學研究是相通的。在科學研究中,科學家經常會得出不正確的結論,但是,這些結論不是最終的,而是暫時的。科學就是在改正一個又一個的錯誤的基礎上發展起來的。同樣,師生在開展探究教學過程中,也必須要遵重客觀事實,實驗得出的數據如果與預期的不符合,教師應引導學生找尋其中的原因,決不能一句“實驗儀器的原因”就草草了事,更不能造假以迎合所要探究的結果。當然,如果課堂上出現這種情況,經過分析、重做實驗后仍然不符合的話,最好是放在課后繼續去探索,以保證教學的正常進行。筆者印象最深的是,在探究楞次定律的實驗中,有一組學生得出的結論是“增同減反”與其他組得出的結論“增反減同”相反,這個與科學家不一樣的結論引起了學生極大的興趣。課堂上,學生與教師又一起做了這個實驗,進行分析,還是“增同減反”。無奈之下,只能暫停探究,按照前人的結論將教學進行下去。課后,學生紛紛圍過來,重做這個實驗,一起分析討論。最后有個學生發現條形磁鐵上面所標注的N極、S極與實際的磁極相反。這個小插曲極大的調動了學生的興趣,加深了對楞次定律的理解。
四、為更好的開展探究教學,教師應不斷提高自身科學素養,加強對科學探究教學理論的學習
有些教師缺乏對科學探究教學的真正理解和把握,對科學探究教學的理論認識不深,錯誤的認為將原來的教師演示實驗改為讓學生親自動手操作的學生實驗就等同于實施了科學探究教學。有些教師在探究過程中,過多的將主動權和說話權控制在自己手中,很少把時間和空間留給學生。而這些都使得科學探究流于形式,達不到真正的科學探究目的。
俗話說:“要給學生一碗水,老師必須要有一桶水”。教師應加強科學探究理論的學習,如:科學探究的內涵、本質、基本要素、與科學研究的區別等等。只有教師對科學探究教學有一個深刻的、全面的認識,才能有效的開展探究教學活動,培養學生的科學探究能力。
(作者單位:福建省泉州市培元中學)