徐勁松
科學探究實驗教學對于學生思維能力的培養起到的效果非常顯著.對于高中階段的物理學科的教學過程而言,教師應當將科學探究實驗教學模式融入課堂,鼓勵學生遇到問題后進行獨立思考與分析,引導學生在科學探究的過程中解答問題.這樣的學習過程,對于學生而言非常寶貴,促使學生在自主探究過程中獲取知識,找到思考問題的正確方法,理解解析相應問題的突破口.只有這樣,才能培養學生的實驗能力和思維能力.
一、結合學生的能力,采取不同的教學模式
在科學探究實驗教學中,教師要了解學生的知識水平和基本能力,了解學生的一些基本思維方式,了解學生在具體問題探究時可能存在的問題或障礙.教師只有綜合了解學生的這些情況,在設計探究式實驗教學時才能選用針對性強的方法,才能結合不同的教學內容確立相應的實驗探究重點,這種教學過程學生適應和接受起來才能比較容易.在科學探究實驗教學展開前,教師要分析實驗內容,把握教學重、難點,明確教學目標.在綜合掌握這些信息的基礎上確立合適的探究實驗教學模式,使學生的潛能得到挖掘,探究學習能力得到培養.教師可以在學生自主實驗中遇到困難或者障礙時給予指導,重點展開對于學生思路的點撥,不斷提高學生的探究能力,從而使學生的問題得到解答.
教師在科學探究實驗教學中要明確一點,學生的知識基礎不同,適合采用的探究實驗教學模式應當有所差異.對于學生毫無知識準備且完全陌生的知識可以考慮以講授為主,在講授過程中合理應用討論、實驗等方法,引導學生探究,讓學生在“接受中探究”(如向心加速度的教學);而對于學生有一定的知識準備,內容容易實驗探究,或通過理論探究學生能夠得出結論的內容,可以放手讓學生進行實驗探究活動,得出科學結論,體驗探究過程,提高實驗探究能力(如平拋運動,功與速度關系).教師只有結合學生的具體能力設置不同難度的探究實驗任務,才能培養學生的實踐能力.學生也不會由于任務過難而產生學習壓力或者負擔.這種學習環境和氛圍,有助于學生內在潛能的激發,也有助于學生在科學探究實驗中掌握知識.
二、結合教學內容,選擇探究實驗教學方法
探究實驗教學的展開形式多種多樣,探究的內容、主題和問題的難易程度可以進行靈活調整.教師要善于結合具體的教學內容來選擇探究實驗教學方法.針對不同的教學內容有不一樣的教學目標,而這些內容適用的探究實驗教學方式會有所差異.有的實驗探究問題需要學生結合相應的背景知識進行解答,學生如果背景知識不夠充裕,解決起來會有很多難關.教師不僅要了解教學內容的特點,也要了解學生的知識體系和基本的思維習慣.這些都是教師選擇探究實驗教學方式的重要參照.
例如,在“向心加速度”的探究實驗中,學生從已有速度快慢變化的直線運動加速度中難以直接跨入速度方向變化的曲線向心加速度的理解,同時學生此時極限思想、瞬時加速度的概念并不十分明確,采用開放式的探究實驗教學,效果定然不好.教師在設計教學形式時有必要對于這些因素有全面綜合的考慮.這樣,在設計實驗探究的方式以及給學生布置實驗探究任務時才會更合理.在本節課中,能夠引導學生用簡易的實驗操作探究出勻速圓周運動的加速度是一個變化的加速度時已經非常成功.教師不要求快,讓學生穩步掌握知識就是一個好的結果.教師在確立實驗探究的方向時要考慮到教學內容的特點,也要考慮到學生的知識能力,從而實現教學預期目標.
三、在探究實驗教學中,培養學生的邏輯思維
能力
在探究實驗教學中,教師要讓教學的目標更多元,讓學生的多方面能力得到培養.初級的科學探究實驗教學的目的在于,讓學生理解相應的理論知識,讓學生在探究實驗中實現對于知識的獲取.中級的科學探究實驗教學的目的在于,培養學生的問題解答能力,這個時期通常會以問題或者學習任務為依托讓學生進行對于具體內容的實驗分析探究.如果想讓探究實驗教學更加深入,教師可以設計難度更大的探究實驗任務,旨在培養學生的邏輯思維能力.教師還可以設計一些開放程度更強、綜合程度更高的實驗類型.學生做這類實驗,既需要用到自身的知識儲備,又需要活躍自身思維,在清晰的邏輯思維的輔助下順利完成實驗.
教師可以在學生的能力有所提升后采取新型探究實驗教學,在教學過程中培養學生的邏輯推理能力和理性思維能力.一定程度的理論探究更適合高中學生的思維方式.不是所有的探究實驗學生都可以駕馭,像伽利略的理想實驗,就是一個應用理想假設和邏輯推理能力得出結論的一個典范.因此,高中階段的探究教學不一定都需要實驗,有些內容的教學中采用理論探究效果更好.