高中物理新課程標準指出:“高中物理課程有助于學生繼續學習基本的物理知識與技能;體驗科學探究過程,了解科學研究方法;增強創新意識和實踐能力,發展探索自然、理解自然的興趣和熱情……”高中階段是學生智力發展、身心發展和世界觀形成的最主要時期,是培養學生創新能力、提高學生綜合素質的關鍵時期。這時,學科理論知識的學習對發展學生的智力固然重要,如果把培養學生的創新精神和創新能力與理論知識的傳授相結合,并把探究思維和探究能力的培養放在突出位置上,讓學生“經歷探究過程,了解科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題,驗證物理規律?!?/p>
在新課程改革的背景下實施高中物理教學過程中,要以新課程的教育理念為指導,以教材內容為背景,在教學方式和方法進行新的嘗試,有效地激發了學生的探究思維,為學生的“研究性學習活動”提供了不少課題,促進“綜合實踐活動”學習領域的開展,通過物理學科的教學和研究性學習實踐活動,初步實現培養學生的創新精神和創新能力的目標。
下面是本人在高中物理教學過程激發學生探索思維和培養學生科學探究能力的嘗試。
構造合適的問題情境,充分利用教材進行學習方法指導,幫助學生理解科學探究的意義和模式
科學探究學習活動對學生掌握學習的技能,促進科技素質和創造能力的發展具有重要作用。但在高中物理教學過程中,如果沒有產生探究問題的合情合理的背景,學生可能會存在太多的疑惑,對探究過程無從下手,最后只能被動的接受學習,違背新課改的要求。
我以教材中“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗為題材,有計劃地引導學生體驗物理探究過程:
學生就生活體驗中所遇到的速度變化問題提出課題
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師生一起根據生活經驗和已有知識對課題猜想和假設
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分小組根據猜想和假設制定計劃和設計實驗
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各小組根據制定的計劃和設計的實驗過程進行實驗和數據收集
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各小組對收集的數據和觀察到的實驗現象進行分析和論證
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各小組對本次探究實驗進行評估
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各小組間進行交流探討
在首次探究活動的訓練中,學生感覺難度最大是“設計實驗”,學生不知道怎么根據實驗的目的選擇合適的器材及設計科學的實驗方案。教師引導學生以小組為單位根據已有的知識和使用過的實驗儀器為基礎,選擇合適的實驗器材,并設計出合理的實驗方案。
課堂教學與課外活動相結合,讓學生將理性的知識與感性的實踐自然整合
新課程的目標要求要面向每一個學生,強調學生的個性發展,要求尊重每一個學生發展的特殊需要,表現出較強的針對性和發展性。對同學們提出課題,經老師審定為可研究性的,學校提供研究條件,讓學生實施自己設計的科學研究過程,老師盡量一同參與實施過程,給學生最及時的思維引導和技術指導。當同學們在研究過程中遇到新問題時,以啟發的形式引導學生繼續深入探究。
在課上布置給學生思考的問題,讓學生課后去討論和驗證,并找機會實踐和體驗,最后上升到理論的高度。無疑,這對開拓學生的創新思維大有裨益。
探究活動過程中以小組為單位,根據老師提出的思考的問題,設計探究過程,設計經老師審定其可行性后,實施探究。如在進行“測定金屬的電阻率”的實驗中,向學生提出如何用更多的方法測出電阻,學生使用不同的器材,設計出不同的實驗過程,老師在審閱實驗設計時,對課程存在的問題多提問題讓學生討論并改進實驗設計,再提交老師審閱,最后在實驗室中通過實驗來進行驗證,教師先組織小組進行分析,總結得失,然后組織小組進行展示交流。
在同學們修改課題的過程中,引導學生對課題進行評價——人們尚不了解的問題,通過探究才獲得答案,稱為有意義課題——具有創新性或可研究性。有意義的課題產生后,結合學生的知識實際和學校條件,組織學生對課題進行可行性分析,促使學生綜合應用知識及技能,對課題的研究中可能出現的問題進行預測。學生確定課題的可行性,才能進行實驗設計、數據收集和分析等過程,而這些過程對學生來說不是一帆風順的,反復的實驗設計與修訂設計,讓學生體會到:我們還缺許多知識,廣博的知識是各種能力形成的基礎。
學生在體驗和實踐中理解學習的過程、學習的價值,養成探索、追求真理的頑強精神,使學習成為自己生活的一部分。
介紹新知識時,引導學生逐漸進入角色,嘗試設計探究過程,不斷激發學生的創新欲
新教材比較強調情景導入,這樣的導入的確能有效吸引學生,激發學習興趣。科學需要探究。當學生在嘗試像科學家那樣進行探究的過程中,他們勇于探索的科學精神,嚴謹求實的科學方法,以及創造性地解決問題的能力,無疑都會得到升華和提高。
鼓勵學生通過生活實踐、社會實踐、科學實踐等直接的實踐活動進行自主性學習,要求學生從實踐活動中選擇課題及相應的內容,通過專題討論、課題研究、方案設計、模擬體驗、實驗操作、社會調查等形式,去發現和解決現實學習和生活中的問題,培養創新精神及實踐能力,這實際上是對學科課程之“先天不足”的一種補充,它實現了學科課程與綜合實踐活動二者的整合。
全面發展并不意味著平衡發展,能提出與物理學科相關課題的學生,我們熱情鼓勵,大力支持,甚至和同學們共同探究,一起學習更多的物理學科知識及技能,提高師生的物理科學素養。有些同學提出的課題與物理學科無關,而是生物或化學方向的課題,我把課題推薦給相應的學科老師,鼓勵學生向自己喜愛的方向發展。給學生創造寬松的教育環境,是培養學生創新能力不可缺少的因素,引導學生正確認識自己的特長,為開發學生的創新思想和發展個性創造優勢條件也是新課程的教育目標。與學生一同探究,對老師的專業水平和實踐技能是一種考驗,因此能促使老師不斷學習,精益求精,以適應新課程、新時代的需求。
(作者單位:重慶銅梁一中)