隨著我國知識經濟的來臨,科教興國戰略的確立以及新一輪基礎教育課程改革的實施,探究教學與研究性學習成為基礎教育課程改革的核心問題之一。如何正確理解和實施教與學,是在基礎教育課程改革進程中,擺在每一個參與者和關注者面前的問題。筆者現結合自己多年來的教學實踐,談談自己的體會。
美國芝加哥大學施瓦布教授首先提出了“探究學習”的概念,他強調學生學習方法與過程,認為探究式過程和方法適合在理科教學中培養學生的“創造力”。其基本環節有:提出問題——進行猜想與假設——制定計劃、設計實驗——進行實驗與收集證據——分析與論證——對結果進行評估——交流與合作。在這個過程中,學生的參與是前提,掌握探究學習的方法是基礎,教師的有效組織和引導是學生探究學習取得成功的重要保證。那么,教師在指導學生進行探究學習時應該做些什么呢?
一、創設情境,激發探究學習的欲望
探究欲望是一種積極的心理傾向,學生只有對所探究的問題感興趣,才會產生積極的探究欲望,進而自覺進入探究學習。因此,教師要在教學一開始就創設相應的學習情境,以激發學生的學習欲望。如在探究“影響音調高低的因素”時,可播放一段琵琶演奏的錄像,先讓學生感受到悠揚的琵琶聲能給人帶來的歡樂,再讓學生認真體會琵琶聲中音調的變化。當學生對音調的變化產生興趣時,再讓學生進入“影響音調高低的因素”的學習探究。
又如在探究“平面鏡”成像規律時,教師可事先在講臺上豎立一面鏡子,然后告訴學生:平時大家都有照鏡子的習慣,但不一定會注意自己在鏡中的像有什么特點,現在就請一些同學到鏡子前面來,說說鏡子里面的像和人到底是什么關系。在學生觀察時,教師要求學生注意身體的前后左右在鏡中的位置,注意身體變化時像的變化。在學生發現鏡中的像與人一模一樣且左右一致,像的位置會隨人的位置的改變而改變時,教師再向學生提出:事實是否和我們看到的一樣呢?怎樣用實驗進行驗證我們的結論?在學生急于想知道結論時,教師再安排學生進行探究實驗,自然就可以收到良好的效果。
二、誘發探究靈感
在課堂教學中,師生的主觀心理因素和教學的客觀環境構成了教學情境。將教學情境作為誘因,可以引發并喚起學生的精神需要,激發學生探究的靈感,點燃學生的思維火花。靈感是一種直覺思維,是由于長期實踐,不斷積累經驗和知識而突然產生的富有創造性的思路,是認識上質的飛躍。靈感的發生往往伴隨著突破和創新。教師在探究活動開始時可以設置各種問題情境,引導學生發現新的物理情境與已有知識的沖突所在,從而提出問題,并做出合理的假設與猜想。對于學生別出心裁的想法,違反常規的解答,標新立異的構思,哪怕只有一點點的新意,教師都應及時給予表揚,肯定其首創精神。鑒于此,物理教師就應該把創設最佳的教學情境作為教學過程的追求目標,并貫穿于教學的始終,以獲取最大的教學效益。例如,在探究壓力的作用效果與哪些因素有關時,教師首先用多媒體演示一個氣功表演中的例子:氣功師平躺在地面上,身上壓了一塊大石板,然后讓助手用大鐵錘打擊石板,學生看到石板碎了而氣功師安然無恙。這種物理情景與學生原有知識產生沖突──被錘打怎么不受傷?學生頭腦中有了疑問。教師適時引導:如果氣功師身上不壓大石板,而讓大鐵錘直接打擊其腹部,氣功師愿意嗎?學生根據問題情境展開了激烈的討論,產生了想探究壓力的效果與什么因素有關的欲望。這時教師引導學生用身邊的學習用品如鉛筆進行探索:兩指壓緊鉛筆兩端時感覺一樣嗎?如果不同,哪一端效果更明顯?如果把鉛筆的一端固定在桌面,用大小不同的力壓另一端感覺又怎樣?學生經歷探究體驗后,對影響壓力作用效果的兩個因素──壓力和受力面積,可以產生深刻的印象,繼而引發他們更深一步進行探索的熱情。
三、提出問題
教師要引導學生從日常生活、自然現象或實驗觀察中發現與物理學有關的有探究價值的問題,或者創設一定的問題情境來激發學生的求知欲和探究的興趣。學生能夠通過口頭表達或書面表達這些問題,提出的問題要盡量體現新奇、具有挑戰性、有實用價值和社會價值、關注熱點等特點。
四、制定計劃與設計實驗
設計實驗是科學探究中的一個關鍵要素,是對提出問題進行科學猜想假設并成為科學結論的一個重要環節,它是從操作的角度把探究的猜想與假設具體化、程序化。學生提出初步的猜想與假設后,教師要引導學生緊緊圍繞猜想和假設,積極尋找最佳的實驗方案。教學中要讓學生以小組為單位,明確探究目的和已有的條件,經歷制定計劃與設計實驗的過程,嘗試選擇科學探究的方法及所需器材,嘗試考慮影響問題的主要因素,有控制變量的初步意識。要讓學生認識到具體的科學問題常常是由多個因素造成的結果,要考慮哪些是影響問題的主要因素,在一定的條件下,哪個因素對問題起主要作用,并體會變量的概念、物理量間的相互聯系和控制變量的研究方法。然后師生共同討論優化設計方案,這一階段是小組間質疑、答辯、動腦的理性思維過程,思考問題往往有一定難度,思維容量也很大,是培養學生創新思維、發散思維的過程。
五、交流與合作
讓學生在理解科學探究的情況下寫出自己的實驗報告,自己表達探究的問題和過程,設計和描繪有關的圖表,總結所探究的結論。有準確表達自己觀點的意識,體驗探究活動的樂趣和學習成功的喜悅。能思考別人的意見,對探究學習活動進行反思,發現自己和他人的長處及存在的不足,提出具體的改進意見。有團隊精神,能在探究過程中既有分工又有合作,群策群力,發揮每個人的聰明才智,使自己的各方面得到鍛煉。
總之,在中學物理課堂教學中,教師要把促進學生自主探究,主動發展,培養實踐創新能力放在首要位置。善于為學生創設自主探究的情境,激發學生自主探究的欲望,培養學生自主探究的能力,讓學生能學、會學、樂學,成為一個名副其實的發現者、研究者、探索者。
【責編 張景賢】