在科學教育中的科學探究,是讓學生經歷與科學工作者進行科學研究時的相近或相似的過程,從中獲得知識與技能,體驗探究的曲折與樂趣,感受科學思想和樹立科學精神。但如何使探究式學習較好地落實到物理課堂教學中去,一直是我們在探索和思考的問題。
1.探究學習教學設計的內涵
教學設計是教學理論向教學實踐轉化的橋梁。所謂教學設計,是以獲得優化的教學過程為目的,以學習理論、教學理論和傳播理論為基礎,運用系統方法分析教學問題、確定教學目標、建立解決教學問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結果和修改方案的過程。它包含教學設計的前期分析(包括學習背景分析、學習任務分析、學生分析)、教學策略設計(包含教學媒體的選擇)、教學設計的評價(包含教后的反思)等方面。
探究學習教學設計是指:運用系統方法分析教學問題,闡明教學目標,建立基于現代信息技術、網絡資源,同時運用科學探究的方法(即學生用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的各種活動,包括觀察、測量、制作、提出假設、進行實驗、提出模型和交流),幫助學生主動獲取知識、發展科學探究能力、形成科學概念、形成探索未知世界的積極態度的策略方案,試行解決方案、評價試行結果和修改方案的過程。
探究學習教學設計實質上是基于現代信息技術、網絡資源,將科學問題的探究引入課堂,使學生通過類似科學家的探究過程理解科學概念和科學探究的本質,并培養科學探究能力的一種特殊的過程。
實施探究學習的目的是:不但使學生知道知識的結果和結論,而且懂得獲取知識的過程和方法,形成探索未知世界的積極態度。
2.探究氛圍要自由、民主
心理學實驗證明:在寬松自由的時空內,一個人的思維最活躍,人的創新性思維活動體現得更為突出。正如“顫抖的手寫不出好字,恐懼的心理提不出好問題”,因此,教師善于營造高度民主、輕松活潑、互相理解的課堂教學氛圍,善于使用夸獎的言辭、友好的微笑、熱情的鼓勵激發學生不斷創新的欲望和需要。使學生感到沒有任何形式的壓抑和強制,在自由的學習環境中讓思維馳騁,提出疑難假設,在討論中毫無顧忌地發表自己的見解。
例如:教師在“超重失重現象”的教學中,問:怎樣才能使底部有孔的礦泉水瓶內的水不流出,希望學生做出使礦泉水瓶做自由落體、平拋運動的回答,不料卻是“用繩拴住瓶子底部一端使其在水平面內轉動”,教師答:“現在沒有繩子”,然后不予理睬。這樣的答復比起諸如“這有什么好說的”、“怎么會有這樣的想法”、“這個想法太可笑了”等好一點,但都是對學生自由、大膽猜想的一種否認,極大地打擊了學生的積極性,足以使創新型的人才毀滅。因此,教師要尊重每一位學生,允許學生異想天開和喜新厭舊,鉆牛角尖,允許學生自由討論和面紅耳赤的雄辯,使學生真正體驗到民主:教師與學生之間的民主,學生與學生之間的民主。
3.注重探究過程的評價、反饋
傳統教學只注重學生獲取知識的情況,而忽視知識的獲取過程和學生的情感變化。探究式教學注重過程、注重情感、注重交流與合作、注重科學精神。因此,在評價方法、評價機制等方面必須作出相應的改變,促進探究式教學的實施。
首先,注重過程評價。在探究式教學中學生的學習狀態與效果主要體現在探究過程中,因此要根據學生在探究過程中表現出來的積極性、方案設計的周密性、探究的實效性等各個方面進行評價。
要達到預期制定的探究目標,我認為激發和保持學生的學習興趣尤為關鍵。根據教學實踐,我組織學生自愿組成物理探究小組(每組4人)。在得出實驗探究結果和解決問題過程中,進行小組評議活動,讓學生自我體驗、說出各自的探究思想和觀點,從小組探究的程度和是否提出或解決有價值的問題評判,對學生進行探究過程評價。小組評價方式對所有學生來說成功的機會是均等的,只要努力則人人都能為小組的成功作出貢獻(采用小組激勵獎分制)。
通過這一舉措,學生看到自己的進步,享受成功的喜悅,探究熱情、交流合作意識和集體榮譽感大大增強了,并且發揮了主動性和創造性,釋放出了巨大的學習潛能,從而真正發揮了評價的激勵功能。
4.探究要充分發揮物理實驗的優勢
物理實驗是探究性教學取得成功不可缺少的“橋梁”和“中介”。在研究電阻定律時,引導學生設計實驗探索規律,重溫科學家的探索之路,在探究過程中不斷完善自己的思維,改進設計方案;在學生實驗操作時,教師還應做到:給學生操作時間,給學生思考時間,給學生發問時間,給學生批判時間。總之,凡是學生能夠自己做的,應該讓他們自己做,凡是學生能夠自己想的,應該讓他們自己想。
5.探究要充分運用現代化教學手段
在探究式教學過程中,學生可以借助電子計算機輔助手段,發現和解決問題,可以借助實物投影更加清楚地觀察實驗現象,增強感性認識,有利于進行理性思考,從而通過現象,歸納出本質和規律。對于充分運用現代化教學手段內容豐富、信息量大的教材,組織學生觀看“嫦娥一號”的發射的電視轉播,充分利用網絡上異常豐富的教學資源和全球化的學習資料,培養學生自主探索學習的能力和收集、分析、處理、合成、交流信息的能力。
6.教師要切實更新教育觀念,提高自身素質
課堂探究教學是近年來才開展的,因此,許多教師對其實質性的問題還不大了解,仍然按照傳統的教學方式與觀念進行課堂探究教學,出現了“換湯不換藥”的現象,依舊是灌輸式的知識點教學。為此,教師要努力學習現代教育科學理論,對學生的探究方向與方法給予指導。
7.有效課堂探究中的模擬精度要適當
探究教學是對科學研究的一種模擬,二者相似但非等同。學生畢竟不是科學家,因此,教學應遵循自身的發展規律,在探究程序和方法等具體要求上,符合學生身心發展的規律和教育教學的目的。所以,開展課堂探究教學,必須處理好模擬精度的問題,一般來說,精度越高,就越有可能偏離科學教育的目標;精度越低,就越有背離科學探究精巧實質的危險。因此,教師要注意根據教學實際和學生心理發展的水平適當調節模擬精度。
參考文獻:
[1]李友興.高中物理探究學習教學設計的實踐研究.