姜俏梅
一、背景及必要性
探究性實驗教學作為科學課程教學的重要組成部分,它以其獨特的魅力吸引學生步入奇妙的科學的殿堂,激發學生探究的欲望,引導學生卷入科學發現的過程,激活學生探究的潛能,啟發他們像科學家那樣探索科學的奧秘。我們過去在探究性實驗教學中幾乎都是按“老師示范——學生模仿——發現現象——教師歸納”的教學程序進行,甚至有些教師步步示范,學生被動跟隨,依賴性強,忽視了學生的主體地位。這樣做以其組織簡單、結論統一、秩序井然而被廣泛采用,但它卻極大束縛了學生的觀察能力、操作能力和思維能力的發展。課堂教學是新課程改革的主陣地,能否真正突出以學生為中心是課堂教學的關鍵。這就要求在課堂教學中以學生為中心,讓學生動起來,在動中交往、在動中求知、在動中發展、在動中創新。我在幾年的科學課探究性實驗教學中,不斷探索、實踐,總結出成功而有效的以學生為中心的探究性實驗教學課堂組織形式。
二、注重科學探究,自主學習,提倡學習方式的多樣化
新課程標準中強調以物理知識和技能為載體,讓學生經歷科學探究的過程,學習科學探究的方法,培養學生科學探究的精神和實踐能力及創新意識。這就要求過去以書本為主、以實驗為輔的傳統教學模式,真正實現多樣化的教學方式。比如人教版八年級物理《水沸騰》一節中,傳統的教學是以學科的知識為核心的,一般都是通過教師做演示實驗,根據實驗現象再講水沸騰的條件以及過程特征。而按照新的教育理念,我們應該以汽化知識的內容為載體,引導學生經歷科學探究的過程。因此不能只將教學的重點放在水沸騰規律本身上,更應該注重學生對沸騰過程的經歷和體驗上。首先應該從學生熟悉的事例出發,如“灑在地上的水干了、在鍋里的水燒久了也干了”這樣的典型事例引出汽化這種現象;然后結合事例引導學生猜想沸騰的條件,讓學生自己探究沸騰的條件。猜想不是瞎想,應該讓學生根據教材中所給的事例和學生的生活經驗進行猜想或者對一些可能性做出假設。可以讓學生對自己的猜想做記錄,以便在驗證之后和開始時的猜想情況進行對比,這也是一種學習。有了猜想之后就要進行驗證,看猜想是否正確。可以讓學生自己提出實驗方案,用什么方案進行實驗,驗證自己的猜想,并組織學生對設計方案進行交流。在此基礎上引導學生觀察實驗裝置,提出如下的問題讓學生進行思考,如:“1.加熱水時水量要多點還是少點好?2.玻璃杯要不要加蓋蓋住?3.溫度計的測溫泡放在什么位置才比較合適?4.實驗時要注意觀察氣泡是如何變化的?5.實驗當中需要記錄哪些數據,怎樣記錄? 6.怎樣才能保證實驗的過程安全操作?”學生清楚這些問題以后實驗方案也就已經確定了。方案確定后放手讓學生進行操作并收集證據。在這一過程中教師要注意搜集學生操作過程當中的所有問題,包括學生操作是否規范、學生的參與程度是否積極主動、學生的操作是否有安全隱患等等。在學生完成實驗探究以后,學生通過實驗所得出的結果可能并不十分理想,如沸騰時溫度還有點不穩定,所畫出的圖像不是很理想。出現這些問題在傳統教學觀念來看實驗都是失敗的。現在我們注意到新課程標準已經將知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀擺在了同等重要的位置,因此我們不能只關注學生實驗的結果是否理想,更要關注學生對探究過程的參與程度。不管實驗的結果如何,在得出實驗結論之后都要組織學生進行交流和討論,可以讓學生考慮這樣的問題:“1.你的猜想和實驗結論是不是一致?2.你的結果和其他同學相比有沒有較大的差異?如果有較大的差異原因是什么?3.在探究過程你是否發現了新問題?4.你對這個裝置是否有新的改進?5.有沒有更好的實驗方案?”通過這些問題的交流和討論,如果學生的實驗結果并不理想,但他能找到實驗結果不理想的原因是什么這也是一種收獲。通過交流探究過程的收獲,既可以強化學生對探究過程的體驗,也可以鞏固他們對知識技能的掌握,訓練學生的表述能力,同時培養了學生實事求是、嚴肅認真的科學態度。
三、教學過程的設計應突出“從生活走向物理,從物理走向社會”
新課程教材注重了在每章、每節的開始盡量以學生日常生活中見到的事物或現象引入,引發學生的共鳴,激發他們的興趣,逐步引導學生探究事物或現象背后隱藏的本質規律。因此我們的教學設計也應力爭從學生熟悉的事例出發,這樣既拉近了教學內容與學生之間的心理距離,同時也有利于培養學生關注生活、關心社會的科學情感。比如在《平面鏡成像》的教學過程中,應該從學生比較熟悉的日常生活當中的實例(比如拿一面鏡子來教室給學生照的問題)出發,認識到一種具體物質——平面鏡可以成像的過程。“鏡子里可以成一個一模一樣的自己!”從這樣一個學生很熟悉的生活現象中來認識平面鏡成像的現象。因此我們可以從生活中一些實例出發來引入所要研究的內容并通過對物理知識的學習來解決這些相應的實際問題,學生不但感興趣,還很容易接受物理知識。
四、加強教學方法多樣化改革,培養學生的自主創新能力
如:在學完直流電路以后,給學生兩個小燈泡、一個單刀雙擲開關和電池,讓學生連接一個“自控雙燈”的電路:使一個開關點亮一個燈或兩個燈泡同時點亮。學生通過思考,動手操作,深入細致地分析、討論,最終得出答案。學生們很受鼓舞,這對學生們的創新能力也是一次很好的鍛煉。
總之,物理實驗課要以學生為中心,突出學生的主體地位,讓學生在自主探究過程中學到知識,加強動手能力,培養愛動腦的好習慣。