探究式教學是學生在教師的指導下,類似科學研究的方式去主動獲取知識、應用知識、解決問題、形成觀點的教學方式。通過個體或群體的學習活動掌握知識、培養科學方法和探究能力。科學探究一般包括:提出問題、猜想與假設、制訂計劃、設計實驗和搜集證據、分析和論證、評估、交流與合作七個要素。
在義務教育《物理課程標準(實驗稿)》指出:科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。因此,在初中物理教學中要重視科學探究的教學,通過幾年以來的教學實踐,筆者就初中物理探究式教學模式作些介紹。
探究式教學的模式:創設情境、提出問題→猜想、假設→討論、交流方案→進行實驗→分析、論證→評估、應用。下面以人教課標版教材為例,介紹筆者在教學中的一些做法。
一 創設情境,提出問題
教師根據教學內容創設情境提出問題,情境創設可從生產、生活或實驗等現象入手,提出問題,激發學生的學習主動性,因為探究的動力來自于對問題的好奇,來自于不同的觀點的撞擊和爭辯。好的情境創設能使學生自己發現問題或提出問題,可以培養學生發現問題、提出問題的能力。如教學八年級上冊“探究聲音的產生和傳播”,筆者首先用收音機播放一段鋼琴演奏曲,讓學生欣賞。然后教師問:聽完這段音樂后,有何感想?學生提出的問題較多,有的學生提出:鋼琴是如何發聲的?有的學生提出:聲音是如何傳到耳朵的?等。
二 創設情境,猜想假設
猜想、假設是根據學生已有的知識或生活經驗進行的,而不是憑空猜想,有時教師創設實驗情境,有利于學生順利完成猜想、假設。但教師也不要追求嚴密的邏輯性,要鼓勵學生的直覺思維,鼓勵學生善于發現問題、勇于提出問題。在教學九年級“探究摩擦力的大小與什么因素有關?”時,我首先讓學生實踐:讓學生用手掌在桌面上滑動,體驗摩擦力。然后提出問題:摩擦力的影響因素有哪些?學生討論進行猜想:接觸面的大小、接觸面的粗糙程度、質量、密度、壓力等,并且讓學生說出理由,然后教師在黑板的一角板書學生的猜想并引導學生進行篩選。
三 討論交流方案
設計方案的過程是培養學生科學思維、提高解決問題能力的有利時機,教師要充分發揮指導作用,讓學生把思維過程暴露出來,適時地加以引導和點撥,也可以站在學生的思維層次上提出問題,給予學生思維指向,同時要給學生留有思維的空間和時間,千萬不能包辦代替,要注意方案設計不僅僅為了解決問題,我們要在設計過程中整合學生的知識,發展學生的能力,培養創新精神。有時方案可能并不完善,可以留給學生在具體操作過程中自己去發現、修正、完善。開始時可給予提示降低難度。
在教學九年級“探究摩擦力的大小與什么因素有關?”設計方案時,可先提示如下:如何探究摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度因素有關?應選用哪些器材?如何探究摩擦力的大小與壓力大小因素有關?應選用哪些器材?在實驗中應該滲透什么物理學方法?然后分組討論,設計實驗方案,在討論過程中教師巡回指導,并參與討論。
四 進行實驗
設計方案討論出來后,讓學生分組展示實驗方案,在展示過程中,教師和學生進行質疑,通過交流和評估,對實驗方案進一步改進和完善,以培養學生嚴謹的科學態度、求實的作風,培養學生一絲不茍、尊重事實、堅持真理、勇于修正錯誤的科學修養。
在教學九年級“探究摩擦力的大小與什么因素有關?”時,首先讓學生分組展示并敘說實驗方案,回答學生的提問。有的學生問:如何測量摩擦力的大小?為什么要勻速拉動小車?教師在學生質疑的基礎上進一步以提問的方式完善實驗方案,如彈簧測力計的使用,設計實驗方案如何滲透控制變量法的物理學方法,如何改變壓力的大小,如何改變接觸面的粗糙程度等。然后學生進行實驗,教師巡回指導。
五 分析與論證
教師要進行有效的啟發,引發學生思考,并組織討論。滲透科學思想方法,鼓勵學生創造性地進行思維,勇于發表自己的意見,善于汲取別人的思想。學生實驗結束后,教師提示各組之間進行相互交流,借鑒別人的優點,改正自己的錯誤及補充自己的不足之處,最后由教師統一講解。
九年級“探究同種物質的質量與體積的關系”實驗完畢后,教師首先讓學生完成教材第14頁“探究”表格內容的填寫以及坐標的描點和連線,并讓一名學生到講臺上完成表格和坐標。然后教師提出問題:通過實驗數據和圖像,你能得到什么結論?與你的猜想一樣嗎?小組交流,教師小結:同種物質的質量和體積成正比。
六 評估與應用
反思探究過程,梳理思維線索,可使學生認識深刻、理性。更重要的是反思總結研究問題的思想和方法,總結探究過程的困惑與喜悅。在應用中鞏固探索過程中獲得的新知和操作技能,更重要的是獲得探究問題的基本方法,提高學生探究問題的能力。例如九年級的“探究摩擦力的大小與什么因素有關?”,教師對此提出問題:在實驗中你還能發現什么?實驗中還存在哪些不足?等問題引導學生進行評估交流,并提出問題:在實際生活、生產中如何增大或減小摩擦力?引導學生討論應用。
〔責任編輯:龐遠燕〕