莫茵茵
科學探究是物理教學的靈魂,教師在實施教學過程時應該始終貫徹這一思想.初中物理教學中,怎樣更好地開展科學探究,以推動學生更為全面地提升科學探究的相關能力,筆者結合教學實踐,認為可以從以下幾個方面著手,優化科學探究教學的開展.
1選擇恰當的教學內容進行科學探究
初中物理的科學探究應該不局限于實驗活動的探究,還可以是基于物理學史的探究和立足于理論層面的探究.從當前的課堂教學來認識科學探究,我們還需要意識到探究活動的豐富性和探究時間的有限性之間的矛盾,解決這一矛盾的要點就在于選擇合適的內容來進行著重探究.探究問題選擇的第一要點是要貼切學生的認知特點和知識基礎,讓他們通過“跳一跳”的探究活動能夠“摘到”屬于自己的果實.此外,探究的對象一般是具有因果關聯的物理規律,對物理概念或是數學推理的內容不適合初中生以科學探究的方式來進行學習.
就當前的初中物理教學內容而言,每一章都可選擇一到兩個內容進行重點探究.
例如,光學模塊的教學,可針對“反射規律”、“平面鏡成像規律”以及“凸透鏡成像規律”進行重點探究;電路模塊的學習可讓學生針對“串聯電路和并聯電路的規律”、“部分電路的歐姆定律”等內容進行科學探究式的學習.
2凸顯科學探究的基本要素,全面提升學生的探究能力
以科學探究來進行教學不是為讓課堂轉化為探究的形式,而是為了切實發展學生相應的科學探究能力.對某一項教學內容進行科學探究時,一般在有限的課堂時間內是不可能面面俱到地進行的,因此教師在教學規劃上要有選擇地突出相關的探究要點.例如,組織學生對“凸透鏡成像規律”進行探究時,可以將探究活動的重心落在“實驗操作”和“規律總結”這兩個基本探究要素上.科學探究的活動形式不是物理教育的實質,我們教學的根本目的是通過相應的活動,提升學生的能力,將有限的課堂時間轉交給學生充分體驗“實驗操作”和“規律總結”這兩個過程,能夠更為有效地發展學生動手操作和分析概括的能力.
物理的知識體系本就源于對實驗的分析和總結,因此初中物理的科學探究活動經常涉及“實驗操作”和“規律總結”這兩個要素,而“提出問題”和“實驗設計”等方面在實際教學中經常被放在次要位置.因此,我們要有目的地、有計劃地將一些經常被忽略的要素凸顯出來,讓學生獲得更為全面的發展.
例如,“摩擦力大小的影響因素”、“壓力作用效果的影響因素”等內容的探究都可以對學生的“規律總結”的能力進行培養,但是因為“規律總結”在之前很多探究活動中已被多次重點訓練,教師可以改變策略,在對應探究活動中凸顯“提出猜想”或是“實驗設計”等要素,以推進學生能力更為全面的發展.
3有效規劃教學,逐步提升探究要求
初中物理課程標準明確提出了科學探究每一要素的基本教學要求,力圖讓學生通過學習能達到相應的層次.但是學生能力的提升是一個循序漸進的過程,在不斷的科學探究活動中,通過重復的訓練而獲得逐漸的提高.應對這一情況,我們在實際教學中要在合理安排突出重點的基礎上,還要對要素進行歸類研究,將課標中相關的能力要求進行細化分解,整理出具體的要求后,分層次地進行整體規劃安排,使教師能由淺入深地對學生的探究能力進行培養,而且還有助于教師掌握好教學的深度.
以“提出問題”這一探究要素為例,課標對這一項的要求是,讓學生能通過對日常生活的體驗中或是對自然現象和實驗現象的觀察中發現問題,能用專業化的方式進行問題表征,能了解發現問題和提出質疑在物理探究活動中的地位.顯然相應目標的達成不是一蹴而就的,我們可以按照教學進度的安排,讓學生在不同內容的科學探究活動中,逐漸提升“提出問題”的能力水平.
例如,在“聲音是怎樣產生的”一節的探究過程中,引導學生聯系身邊聲現象的回憶產生疑問,以此讓學生認識到物理現象就在他們的身邊,能對日常接觸到的現象進行簡單的問題化處理.在“聲音怎樣向遠處傳播”一節的探究過程中,教師要引領學生在更為深入的層面上進行問題的提出,讓學生認識到日常生活經驗中所隱藏的物理道理,逐步培養問題意識.讓學生將聲音在空氣和水中的傳播現象逐漸演化為一個問題:聲音的傳播在氣體、液體或固體中都能進行嗎?并鼓勵學生將自己的問題表達出來.在“研究電磁鐵”一節的探究中,教師通過實驗演示讓學生觀察電流與磁現象的聯系,并引導學生通過對電磁鐵制作過程的體驗開始思考電磁鐵磁性強弱的影響因素,結合相關現象提出問題,并引導學生用物理學術語進行問題表征:線圈匝數、導線中的電阻大小以及鐵芯的材質對電磁鐵的磁性有著怎樣的影響呢?通過上述內容可以看到,將提出問題的能力訓練分解到三個不同的探究活動中,引導學生從生活經驗到物理實驗逐步進行現象的分析,從感性化的問題提出到理性化問題的陳述,體現著對學生要求的不斷提升.
4適當把握好探究活動的尺度,有效介入學生的探究活動
物理教材在進行設計時,是按照模塊化進行章節劃分的,每一模塊都是由淺入深地進行編排.這就帶來一個問題:有些安排在八年級教學模塊的后段內容探究活動要求較高,而有些九年級部分探究活動的要求偏低.實際教學時,教師要結合學生的實際接受能力,對八年級出現的難度較大的科學探究,降低相關要求或加強指導以幫助學生完成探究;對九年級學生面對的較為簡單的探究,教師要提高要求或者是提升其探究的深度,讓學生獲得更高層次的訓練.
例如,八年級的教學內容“固體的熔點”和九年級教學內容“重力大小的影響因素”這兩項探究內容都需要學生對數據進行圖像法的處理.八年級的學生對函數圖像的有關認知還非常單薄,因此教師在對前者的探究活動引導時,應該將標有橫縱坐標的方格紙派發給學生,讓學生直接將記錄的數據進行描點作圖即可,對部分相關能力嚴重不足的同學,教師要及時以范例的形式給出直接的指導;而后一項實驗的進行發生在九年級,對應學段的學生在圖像上的知識儲備已經足夠讓他們完成數據分析的相關任務,因此教師應該放開束縛,讓他們獨立進行.
5講究評價的藝術,幫助學生樹立繼續探究的勇氣
教師要積極地介入學生的學習過程,合理而藝術地評價學生的探究過程和研究結果.羅森塔爾效應告訴我們,用欣賞的目光來看待學生的研究過程,會更加有效地激起學生的興趣和動力.所以,即使學生的探究過程中可能存在諸多問題,教師也要發掘其中的閃光點,并從中切入加以肯定,進而對某些不足給出點到為止的提醒,學生在不知不覺中糾正錯誤的同時,會增強自信心,并強化繼續探究的勇氣.
例如,《二力平衡》一課的教學過程中,教師可以讓學生在一組問題中展開探究:
(1)汽車在馬路上進行直線運動時,受到動力和阻力,如果動力大于阻力,汽車的速度會發生怎樣的變化?
(2)如果動力小于阻力,結果又如何?
學生在經過分析后,會得到相關結論.這時教師要合理地評價每個學生,對基礎薄弱的同學尤其要有耐心,尊重他們獨立思考、自主構建的權利,對他們的錯誤,要善意地給予點撥,促使他們形成正確的認識.
初中學生剛剛開始物理學習,他們的學習方法以及探究思維還不夠成熟,很多時候,他們的思維是紊亂的,因此需要我們教師的引導、鼓勵和幫助,在師生互動合作的過程中形成探究物理規律的意識,提高發現物理問題和探究物理規律的能力.實踐經驗表明,在初中物理教學中,引導學生通過科學探究來進行學習,對學生創新意識的培養、科學態度的形成以及實事求是的科學態度的養成都有著無法估量的作用.這些都是以往接受式學習中學生所無法獲得的東西.所以,大力推進科學探究式教學,能優化我們的物理課堂,盡管這一過程步履維艱,但是新課程的拓荒者,我們樂在其中.