吳學江
在初中物理課程中,實施科學探究式教學對提高學生的科學素養具有重要的作用。因此,在科學探究中,教師不僅應關注讓學生通過探究發現某些規律,而且應注重在探究過程中發展學生的探究能力,提高對科學探索的興趣,增進對探究本質的理解,培養科學態度和科學精神。本文將從以下幾個方面和大家分享筆者在開展探究式教學的一些粗淺經驗。
一、科學探究活動要以學生為中心
在傳統教學中為了節省時間,很多教師不讓學生參與科學探究,要么自己演示探究過程,要么直接告訴學生探究結果。這樣的教學使學生成了看客和聽眾,不僅束縛了學生的思維,而且挫傷了學生主動學習的積極性,致使學生逐漸喪失了對科學探究的激情和創新的靈感。這和我們努力培養具有開拓精神和創新能力的高素質人才的目標差之甚遠。因此,在科學探究活動中要以學生為中心,讓學生有更多的機會主動體驗,真正將探究活動的重心和立足點轉移到學生上,將學習的主動權交給學生,讓學生最大限度的參與科學探究活動的全過程。
例如,在比熱容的教學中,教材未直接給出利用比熱容計算熱量的公式,學生對這個公式的理解和應用有一定難度。筆者設計這樣的探究活動:
1.復習提問
(1)比熱容的物理意義?
比熱容在數值上等于單位質量的某種物質溫度每升高1℃所吸收的熱量。
(2)水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)表示什么意義?
表示1Kg的水溫度每升高每升高1℃所吸收熱量為4.2×103J。
2.新課導入
(1)1Kg的水溫度升高1℃需要吸收多少熱量?
4.2×103J
(2)5Kg的水溫度升高1℃需要吸收多少熱量?
5×4.2×103J
(3)質量為m 的水溫度升高1℃需要吸收多少熱量?
m×4.2×03J
(4)1Kg的水溫度升高5℃需要吸收多少熱量?
4.2×03×5 J
(5)1Kg的水溫度升高△t需要吸收多少熱量?
4.2×03×△t J
(6)質量為m的某種物質溫度升高△t需要吸收多少熱量?
m×c×△t
3.探究歸納
物體的質量為m,比熱容為c,溫度變化值為△t,物體在溫度變化過程中吸收或放出熱量Q=cm△t。
這樣以學生為中心設計一些簡單的探究活動,讓學生在活動中探索規律,從而從本質上理解熱量的計算公式,比讓學生進行機械的記憶要有價值的多。
二、科學探究活動的設計要有針對性
首先,探究式教學的設計應依據課程目標和教學內容確定教學目標,如考慮通過探究活動,學生在科學內容的學習上應達到什么目標,在能力培養上突出哪些方面,應注意哪些“情感 、態度 、價值觀”方面的目標滲透等。另外,還應根據教學內容,學生情況確立探究活動的難點、重點和興奮點。
其次,探究式教學的設計要循序漸進。既要整體考慮學生科學探究能力目標的逐步達成,又要分別考慮每次探究活動的側重點。由于課時有限,不可能在每次探究活動中各個要素都面面俱到。應有針對性的一次探究活動側重某些探究要素,通過一系列的活動使所有要素對應的探究能力都得到培養。這不僅有利于在有限的課堂時間內完成科學探究任務,而且能使側重的探究過程更加深入、具體,有利于提高學生的科學探究能力。
例如,在探究“磁生電”的活動中,教師提出:“奧斯特實驗說明了電可以生磁,那么,我們可不可以反過來進行逆向思索:磁能否生電呢?怎樣才能使磁生電呢?” 請同學們認真觀察演示實驗。
把一根導線懸掛在蹄形磁鐵中間的,導線的兩端和電流表連接,讓學生觀察電流表的指針,學生發現指針沒有動,說明沒有電流流過電流表,或者是電流太弱這個電流表測不出來。為了檢測微小電流,教師把電流表換成靈敏電流計,但是仍未指針發生偏轉,確實沒有電流產生。
此時,有同學提出:可能是磁性不夠強,能否換一個磁性更強的磁鐵試試。教師按照學生的建議,把兩個蹄形磁鐵并在一起使用。學生好奇的盯著老師演示,在更換磁鐵的瞬間,有幾位同學興奮的叫到:“動了”、“動了”、“指針動了”,話音未落指針卻停在零刻度上不動了。教室里不再沉默,同學們開始爭論:有的說,我明明看見指針動了嘛,有的說,指針不還指在零刻度上嗎。
教師抓住這有利時機:有同學說,在更換磁鐵時靈敏電流計的指針動了,這是真的嗎?我們再來演示一次。這次我們請兩位同學來操作好不好?同學們紛紛舉手。
經過反復的操作,發現在磁鐵運動時,靈敏電流計的指針確實動了,而且磁鐵不動、導線運動時指針也會偏轉。這說明在一定條件下磁是會生電的。
那么,“磁生電”的條件是什么呢?請同學們分組進行探究……
這個探究活動沒有面面俱到,而是側重在提出問題、進行實驗與收集證據方面培養學生的探究能力。
另外,有些活動在課堂上不便于開展,教師可以根據當地的條件和學生情況讓學生進行課外探究,這樣使探究的環境更加開放,時間也比較機動,也有利于對學生科學探究能力的培養。例如,“比較不同材料的保溫性能”,“當地水、電兩能源的利用與浪費情況”、“太陽能的利用與知識普及”等方面的活動適合于課外探究。
三、科學探究活動的實施要有激勵性
1.在進行探究式教學時可創設一定的探究情景,激發學生的探究欲望
教師可通過引入生活實例或進行小實驗、小魔術等,設計認知沖突,使學生帶著疑問、充滿好奇的開展科學探究活動。
2.在科學探究活動中,應鼓勵學生積極參與
當學生在探究活動中提出的問題意義不大、針對性不強時,教師應及時給予鼓勵,使之有繼續參與的信心和勇氣,同時引導學生提出更合理的問題。
3.及時總結和評價
在科學探究結束前,教師應對學生的探究活動進行總結和評價,如分析哪些操作是正確的,哪些操作是不正確的,并說明為什么。在這樣的反饋過程中,學生對自己的探究行為便有了反思,他們便知道如何修正錯誤,做得更好。這將有利于提高課堂效率,有利于學生探究能力的發展。