淺論初中物理教學(xué)中學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)的重要性

查穎

摘 要： 本文通過《探究平面鏡成像特點(diǎn)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的介紹，進(jìn)一步闡述初中物理教學(xué)中學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)在素質(zhì)教育中的重要性，希望引起廣大物理教師對學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)的重視。

關(guān)鍵詞： 初中物理教學(xué) 創(chuàng)新能力 學(xué)習(xí)能力 分組探究 合作意識

二十一世紀(jì)的教育，毋庸置疑是走向素質(zhì)教育的，要面向全體學(xué)生，重視個(gè)體素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才。幾年前，江蘇省南京市就將學(xué)生動(dòng)手能力的考查列入中招考評，這使我們重新認(rèn)識學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，許多物理知識是由實(shí)驗(yàn)得來的。實(shí)驗(yàn)是從感性到理性認(rèn)識過程，從具體到抽象、從簡單到復(fù)雜的思維形成過程，符合學(xué)生的身心特點(diǎn)和認(rèn)知過程，因此實(shí)驗(yàn)既是學(xué)習(xí)物理的重要基礎(chǔ)，又是物理教學(xué)的重要方法和手段。學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)是教師有目的、有計(jì)劃、有組織地通過學(xué)生活動(dòng)，開展以學(xué)生為主體，以實(shí)踐性、自主性、創(chuàng)造性為主要特征的課堂學(xué)習(xí)，它對培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力是很有利的。它的重要性主要體現(xiàn)在以下方面。

一、學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，在知識經(jīng)濟(jì)社會(huì)中人最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力。物理學(xué)從本質(zhì)說是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。在探究實(shí)驗(yàn)中，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。在探究實(shí)驗(yàn)中，我們在幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，允許學(xué)生提出不同的猜想，根據(jù)需要選用器材、按自己的想法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這就需要學(xué)生在各種因素中進(jìn)行取舍，對所得信息進(jìn)行篩選，使學(xué)生在實(shí)踐過程中，既要有全局觀又要有足夠的應(yīng)變能力，使學(xué)生的分析能力、抽象思維能力都得到訓(xùn)練和發(fā)展。同時(shí)，也給學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中創(chuàng)造較大程度的自由思考、自行設(shè)計(jì)、自主實(shí)驗(yàn)的過程，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供良好的環(huán)境。

二、學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

探究性實(shí)驗(yàn)的基本環(huán)節(jié)是：提出問題—猜想和假設(shè)—制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并搜集證據(jù)—分析和論證—評估和交流。在教學(xué)中，教師將一些有探究價(jià)值的課題設(shè)置成實(shí)驗(yàn)情境，學(xué)生通過提出問題設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，分步實(shí)驗(yàn)，局部推測，最終通過評估和交流，得出較準(zhǔn)確的結(jié)論。在探究過程中，要求學(xué)生收集有關(guān)的信息和證據(jù)，創(chuàng)造性加工處理、分析矛盾、解決矛盾。這是對學(xué)生智力因素和非智力因素能力的雙重考驗(yàn)。更有價(jià)值的是，學(xué)生通過探究性實(shí)驗(yàn)，體會(huì)設(shè)計(jì)方案、查閱資料、收集信息，運(yùn)用科學(xué)方法的重要性。同時(shí)學(xué)生對各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析和篩選時(shí)，運(yùn)用所學(xué)知識和規(guī)律進(jìn)行簡單的計(jì)算、推出可能的結(jié)論和規(guī)律，最終通過各組間的評估和交流，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作。

三、學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

探究性實(shí)驗(yàn)從提出問題、猜想和假設(shè)入手，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)驅(qū)力。在教學(xué)中充分考慮學(xué)生的實(shí)際能力，堅(jiān)持循序漸進(jìn)、啟發(fā)性和自主性相結(jié)合的原則，使每一位學(xué)生都能達(dá)到成功的彼岸。通過評估和交流使學(xué)生積極討論，充分發(fā)表自己的見解和觀點(diǎn)，得出較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和物理規(guī)律。在整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)過程中，通過學(xué)生的主動(dòng)參與，使其在探究過程中體驗(yàn)成功的快樂，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)物理的興趣。下面通過《探究平面鏡成像特點(diǎn)》實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程談?wù)勎覍W(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)重要性的體會(huì)和感受。

1.提出問題。問題是思維的動(dòng)因，是探究的起點(diǎn)。人們只有發(fā)現(xiàn)和提出了問題，才會(huì)積極認(rèn)真地思考，努力解決問題。這一環(huán)節(jié)要鼓勵(lì)和啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和提出問題，由老師引導(dǎo)與篩選。由于學(xué)生對平面鏡很熟悉，老師可通過先讓學(xué)生照鏡子，引導(dǎo)學(xué)生提出與平面鏡成像有關(guān)聯(lián)的問題，即可將學(xué)生的注意力與興趣自然地引到探究平面鏡成像的特點(diǎn)上。

2.學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)，它能使探究者有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行探究，此環(huán)節(jié)一是可以提高學(xué)生對本節(jié)的興趣，二是可以讓學(xué)生充分想象不受限制。可以用平面鏡，讓學(xué)生觀察手邊文具在鏡中所成的像，比較像與物的大小、形狀，觀察像與物的上下、左右關(guān)系，觀察當(dāng)文具移動(dòng)時(shí)，它在鏡中像的移動(dòng)情況，并觀察像的大小與形狀的變化，像與物體移動(dòng)的方向及速度的關(guān)系，然后請學(xué)生闡述自己的猜想與假設(shè)，這里要多讓學(xué)生發(fā)言，提高他們的興趣。

3.學(xué)生制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究活動(dòng)的重要一環(huán)。讓學(xué)生展開想象的翅膀，通過討論，確定實(shí)驗(yàn)器材，制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃及步驟驗(yàn)證自己的猜想與假設(shè)，這樣可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。在討論中通過老師引導(dǎo)，由學(xué)生找出所需的器材、實(shí)驗(yàn)方案及步驟。這樣做的優(yōu)點(diǎn)很多：由于是學(xué)生自己制訂的計(jì)劃與設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，會(huì)使學(xué)生思路更加清晰，實(shí)驗(yàn)時(shí)更有興趣，實(shí)驗(yàn)探討更有主動(dòng)性與創(chuàng)造性，印象更深刻，后續(xù)影響是提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與趣味性，使學(xué)生勇于思考，不墨守成規(guī)。具體操作如下：老師準(zhǔn)備的器材：完全相同的蠟燭兩只，大、小蠟燭各一只，平面鏡一面，平板玻璃一塊，支架一幅，方格紙一張，同樣的三角板一對、刻度尺一把。①要確定物體在平面鏡中的像，應(yīng)選用平面鏡還是平板玻璃作鏡面？由學(xué)生自己選擇并說明理由，經(jīng)過討論，確定使用平板玻璃做實(shí)驗(yàn)，這樣能讓學(xué)生印象深刻。②選擇什么物體實(shí)驗(yàn)效果最好、最清楚？學(xué)生可利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探討，得出結(jié)論：兩根完全相同的蠟燭。③學(xué)生四人一組，討論確定像的位置及像與物的位置、大小、左右關(guān)系，辨別實(shí)像還是虛像的具體實(shí)驗(yàn)方案。④老師請學(xué)生闡述自己的觀點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生找出各方案的優(yōu)點(diǎn)與不足，確定最佳實(shí)驗(yàn)方案。

4.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并搜集證據(jù)。學(xué)生兩人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并搜集證據(jù)驗(yàn)證前面的猜想與假設(shè)。此環(huán)節(jié)由學(xué)生獨(dú)立完成可以鍛煉其思維條理性與發(fā)散性，鍛煉其動(dòng)手能力與探索能力。

5.學(xué)生進(jìn)行分析和論證。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，必須分析與論證才能確定自己的探究結(jié)果是否正確，各實(shí)驗(yàn)小組在課堂上交流自己的探究結(jié)果，由學(xué)生論述探究結(jié)論與猜想是否都相符。此環(huán)節(jié)由學(xué)生獨(dú)立完成，一方面學(xué)生總結(jié)不受限制，可能會(huì)提出與結(jié)論不一致的問題。另一方面學(xué)生在互相質(zhì)疑的過程中更能引起濃厚的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對知識的理解。

6.學(xué)生評估與交流。這一環(huán)節(jié)必不可少，學(xué)生反思自己的探究過程、思路、方法、步驟、結(jié)果等，檢查是否有錯(cuò)誤和疏漏，從而對結(jié)論的可靠性進(jìn)行評估，為以后的實(shí)驗(yàn)探究積累經(jīng)驗(yàn)。由學(xué)生自己做總結(jié)可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)雖然每一組每個(gè)同學(xué)的思維方式，探索思路與探索方法不盡相同，但殊途同歸，結(jié)論相同，總結(jié)可以以作業(yè)的形式留給學(xué)生自己總結(jié)。老師可以教給學(xué)生一些評估的具體方法，例如自己的探究方法有哪些優(yōu)點(diǎn)或不足，自己的探究過程是否科學(xué)合理，探究步驟是否有遺漏，探究結(jié)果是否正確，如果再做此實(shí)驗(yàn)?zāi)銜?huì)有哪些改進(jìn)等，使同學(xué)們的思維得到升華。最后，各小組將自己的探究過程，收集到的證據(jù)和作出的總結(jié)與全班學(xué)生進(jìn)行交流，此環(huán)節(jié)視課程情況而定，可以滲入其他環(huán)節(jié)中。

綜上所述，學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能和科學(xué)方法、態(tài)度、習(xí)慣的重要教學(xué)手段，有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造能力、創(chuàng)新意識，是教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生根據(jù)自己的問題、自己的猜想，自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)的過程，教師僅起指導(dǎo)作用，不過多“干涉”學(xué)生，這完全符合中學(xué)生的心理特征，有利于增強(qiáng)學(xué)生的能力，還可在探究過程中促進(jìn)學(xué)生取長補(bǔ)短，增強(qiáng)自信，樹立信心。并從中學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)合作，增強(qiáng)學(xué)生的合作意識。學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的生命，部分教師過于依賴課堂演示實(shí)驗(yàn)，把學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)放到可有可無或次要的地位，這是十分錯(cuò)誤的，不符合現(xiàn)行的素質(zhì)教育。物理教育工作者一定要在思想上加強(qiáng)認(rèn)識，切實(shí)組織好學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)，獲得良好的教學(xué)效果。

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