《物理課程標準》指出:“物理課程應改變過分強調知識傳承的傾向,讓學生經歷科學探究過程,學習科學研究方法,培養學生的探究精神、實踐能力,以及創新意識。”物理教學中的探究活動,將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,是一種積極主動的學習方式。在探究教學活動中,問題情境,讓學生獨立自主地發現問題,通過實驗操作、調查、信息處理、表達與交流等活動,學生親身經歷基本的科學探究過程,學習科學的探究方法,讓學生在學習中體驗物理,在體驗中感受物理,從而培養學生發現問題、探究問題和解決問題的能力,養成良好的學習習慣,發展學生初步的探究學習能力。所以,在物理教學中,我們要樹立新理念,吃透物理教材,積極倡導探究學習方法,從根本上改變了學生學習物理的方式,讓學生通過自主探究學習,自主建構新的物理知識,培養學生的創新精神和實踐能力。
一、實驗中探究
物理是以實驗為基礎的學科,而在以往的物理教材中,有關的學生實驗和演示實驗不少,但實驗往往只是起到驗證現象、規律的作用。有的學生動手能力差,怕做實驗,即使在實驗課上努力地擺弄一番之后,卻還不知道實驗是如何進行的,得到的是什么結論。所以,實驗變成了只是給學生提供一些感性材料,為了結論而實驗。另外,以往的實驗中,大部分學生在實驗前已經充分做好了預習工作,知道了要做的實驗將會觀察到什么現象,會得到什么結論。到了課堂上,教師又先假設學生不知道結論,進行了探討、實驗等一系列過程,最后才得到了“已經知道”的圓滿結論。實驗變成了是因結論而實驗,成了理論的附屬物,有時甚至到了可做可不做的地步。
所以實驗應發揮其本身所特有的教育功能,體現實驗本身的重要性。新課程中,改變了以知識為主實驗為輔的實驗地位,將實驗作為一項較為獨立而重要的學習內容——探究。讓學生通過自己動手、動腦探究科學規律,體會科學研究的方法。因此,在教學中,我們要十分重視引導學生自己動手進行實驗,發揮學生的主體作用,讓學生做實驗的主人,自己動手實踐,在實踐中學會自我思考和探索。例如,在大氣壓強的授課引入過程中,主動讓學生實驗灌滿水的杯子蓋上紙片并倒立后不會落水(但有的會落水)的反常現象中體驗合作學習,彼此切磋。由于學生直接參與了實驗,并在實驗中進行了充分合作,增加了創造體驗,印象一定比只看老師演示深刻得多。這樣的課,同學們不僅將他們所學的知識融會貫通,而且感覺到既輕松愉快又生動活潑,深受同學們的喜愛。
二、問題中探究
“問題中探究”是指把問題作為教學出發點,以學生已有知識和經驗為基礎,教學中教師不直接展示結論,而是在教師創造最佳認知活動的條件下創設情境,讓學生積極分析問題、探究問題、解決問題,變“要我學”為“我要學”,變“被動學習”為“主動探究”,從而培養學生的探究學習能力和創新能力。
問題是思維的開端。古人云:“學起于思,思源于疑”。疑問是學生學習的“導火索”,有了疑問,學生才會去探究,有探究才有創新。因此,在物理教學中,教師要努力創設問題情境,有意識地設“障”布“疑”,讓學生產生探究問題,解決問題的強烈欲望。
例如,在教學《空氣的“力量”》中測量大氣壓的托里折利實驗時,教師先在課堂上可以設計以下幾個問題,引導學生進行探究學習。1.為什么要在一端封閉的玻璃管里裝滿水銀?2.將玻璃管倒放在水銀槽中,放開手后,觀察到了什么現象?3.管內水銀面上方還有空氣嗎?4.到底是什么力支持著水銀柱不再下降?5.管內外水銀面顯示的高度差數值意味著什么?然后讓學生根據所學的壓強的知識來計算出大氣壓值后,教師再提問學生:為什么用水銀做實驗,而不用水呢?引導學生進行探究學習,使學生更加認真地觀察、思考和探究,從而培養學生的探究能力和創新能力。
三、合作中探究
新的物理課程不僅注重科學知識的傳授和技能的訓練,而且重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識,以及合作學習能力的培養。新課程增加了許多探究實驗,充分利用初中學生好動的天性去學習。但是目前學校里的學生大部分是獨生子女,獨生子女普遍存在“以自我為中心,唯我獨尊”的意識。為適應時代發展的需要,新一輪基礎教育課程改革積極倡導“合作學習”這一嶄新的學習方式。合作探究學習是基于發展學生的個性,強調教育的社會化、終身化而提出的一種新的學習方法。它是指在班級課堂教學中,通過小組、組際、師生間的合作討論,各抒己見,互相交流信息,集思廣益,取長補短,共同解決新問題,建構新知識的一種嶄新學習方法。在物理教學中,倡導合作學習方法,可以克服集體講授知識帶來的“一鍋炒”、“一刀切”、“一言堂”的教學弊端,在充分肯定學生學習物理之間存在差異的前提下,發揮小組群體活動的主體功能和互助功能,不僅能激發學生主動學習物理的興趣,學會自己發現問題、分析問題和解決問題,培養學生自主學習物理的能力,提高物理課堂教學的實效性,而且能夠培養學生主動參與物理學習的全過程,讓學生學會與人合作,與人溝通,與人競爭的現代意識,形成比較良好的心理素質,最終達到主動、全面、科學的發展的目的。所以,在物理教學中,我們要積極倡導合作探究的學習方法,培養學生合作學習能力,從而讓物理教學在合作探究學習中涌動生命的靈性,煥發出無窮的生命活力。
例如,在教學《力和運動》這一課時,教師可以提出下面幾個問題,引導學生交流討論,合作探究學習。1.被你踢出去的足球(不計空氣阻力)受到哪些力的作用?2.勻速前進的汽車,發動機對車的牽引力與空氣、地面對車的摩擦力哪一個大?3.根據力的平衡條件,你能否解釋彈簧測力計的原理和探究影響滑動摩擦力大小因素的道理。組織學生開展小組學習,交流討論,集思廣益,思考探究,既使學生對概念的本質更加認識,又可以培養學生的合作探究精神。
四、在猜想中探究
猜想對初中生來說是最為寶貴的。初中生的思維活躍,甚至沒有思維疆界,更容易突破傳統思維的框框,他們的猜想往往會大大超出教師的預想。正如牛頓所說:“沒有大膽的猜想,就不會有偉大的發現。”某一物理過程將會產生什么物理現象,蘊含著什么物理規律,我們可以在實驗之前引導學生大膽猜想。例如,在探究導體的電阻與哪些因素有關的實驗中,學生可能會猜想導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關;有的學生會大膽進行這樣的猜想:電阻與導體的形狀、顏色、重量、是否潮濕等因素有關。從知識的角度出發,雖然有些猜想讓教師摸不著頭腦、覺得可笑或無從分析,但從學生的知識結構及思維方式的角度來看待這些猜想,教師應允許學生依據自身的知識、經驗和思維大膽發表個人見解,積極引導學生大膽想象,因為這是學生體驗探究的過程。猜想是培養想象力的手段,如果課堂教學缺少了猜想,那么,教學過程將會變成簡單的知識展現和輸入過程,不能達到發展能力和培養科學素質的目的。所以,在物理教學中,我們要引導學生大膽猜想,從而培養學生的探究能力。
總之,物理教學要讓學生經歷科學探究的過程,學習科學探究方法,培養學生終身的探究樂趣和良好的思維習慣,使探究學習成為學生的一種生活方式,讓學生真正學有所成,學有所得,從而終身受益。