摘要:分析了高中物理教學促進學生實驗探究能力存在的問題,通過引導探究教學片斷,創設“電如何能夠生磁”這一問題情境,教師引導學生提出探究問題。促進學生實驗研究能力的路徑要轉變觀念,理解物理新課程教學理念,利用實驗引導學生提出探究性問題,注重科學思維的培養,增強學生自信,勇于表達與交流。
關鍵詞:高中物理? ?引導探究教學? ?實驗探究能力
《普通高中物理課程標準(實驗)》闡述了學生在物理探究性實驗中要獲得的能力,凸顯了引導探究性實驗在高中物理教學中的重要性。隨著新課程標準實施的逐步深入,高中物理探究性實驗教學的理念和方式發生了很大的變化。引導探究圍繞科學探究這一主旨,重在利用問題引導學生,帶著問題去探索,教師在這一過程當中起到的是引導的作用,這種引導既要給學生前行的目的地,還要讓學生保持前行的動力與學習的興趣,最終提高學生的實驗探究能力。
一、高中物理教學促進學生實驗探究能力存在的問題
(一)教師與學生對物理實驗探究能力生成的重要性認識不足
目前大部分物理教師對自身教學角色有清晰的認識,但是在處理實驗探究能力時并沒有成為學生自主探究的引導者,仍然是單一的講授教學,物理教師缺乏對探究式教學的認識,學校缺乏有效的手段和途徑使教師掌握促進學生實驗探究能力的方法和原則。部分教師雖然在教學中嘗試引導學生實驗探究,然而受教師自身綜合能力欠缺、學校實驗教學氛圍以及學生探究能力的制約,雖然在培養學生自主探究能力方面有了一定的成果,但總的教學效果并不能令師生滿意。
(二)課堂中缺少對實驗的目的、意義和方法的強調
物理探究性實驗教學旨在讓學生學習基本的物理知識與技能,體驗科學探究的過程,了解科學探究的方法,發展探索自然的能力與熱情。學生對此認識并不深刻,就無法理解教師在課堂中的引導、提問、交流和質疑,無法身臨其境地融入探究過程,這樣的課堂只有探究的形式而無探究的內涵。教師與學生不能很好地互動和配合,教學效果不理想,也會進一步打擊教師教學的熱情,也極大的影響了學習對于物理學習的積極性。
(三)學生自主學習、獨立探究的能力不足
物理教師在實驗教學中發現一部分學生提出問題比較膚淺,很難切中問題情境的要害。還有相當一部分學生依然習慣于接受固有的結論,不愿猜想假設,缺乏獨立思考的能力,只有少數學生嘗試設計過一些探究性實驗的方案。另外,大多數學生實驗操作和收集實驗數據的能力不足,不能正確操作、讀數錯誤、甚至編造數據等現象普遍存在。學生發現新問題的能力很弱,在相互交流和展示自己學習的成果時,而近一半的學生事實上沒有真正參與到交流互動中去。
二、開展促進學生實驗探究能力的引導探究教學片斷
提升學生發現與提出問題能力的教學,重在創設合理的問題情境,基于學生已有的認知水平,結合學生最近發展區,創設適合學生的問題情境,不僅能夠引發疑問,同時能夠發展學生思維與認知,太簡單或太難都不能發展學生的思維,因此問題情境的創設要注重適應性。問題情境要具有誘發性,能夠啟發學生,引導他們提出問題,從而培養他們發現問題與提出問題的能力。
引導探究教學中的設疑環節是培養學生發現與提出問題能力的有效環節,因此在物理實踐教學中利用學生熟悉的日常生活現象、實驗現象或者一些頗具趣味的現象創設問題情境,是調動學生積極性,引導學生觀察,使他們產生疑問投入思考的有效方式。
以“探究電磁感應產生的條件”教學片斷為例:
師:我們知道奧斯特通過實驗發現“電能生磁”,利用辯證統一的思想,既然“電能生磁”,那么“磁是否能生電?”
生:能。
師:那磁通過什么樣的方式能夠產生感應電流呢?
生(部分學生):切割磁感線。
教師實驗演示將小燈泡與線圈構成閉合回路,線圈中放有條形磁鐵,連電路,學生發現小燈泡沒亮。認為是電流太小的原因,因此選擇利用靈敏電流計代替小燈泡,教師按學生要求將靈敏電流計與線圈構成閉合回路,學生觀察到指針沒有偏轉。
生1:沒有電流。
師:你能肯定沒有電流嗎?
生2:沒有切割磁感線。
師:線圈與條形磁鐵如何操作算切割?
此時學生思考到線圈與條形磁鐵,與初中所學的“閉合電路的部分導體做切割磁感線運動”有所不同,切割在這里似乎行不通。接著教師演示,通過實驗讓學生觀察到,不做切割磁感線運動也能產生電流,學生產生疑惑。
生1:為什么會這樣?
生2:怎么會有電流?電流是怎樣產生的?產生感應電流的條件到底是什么?
案例分析:以上教學片斷,是引導探究教學中“設疑激趣-引入新課”這一環節在“探究電磁感應產生的條件”這節課中的體現,新課引入環節是一節課的開端,在引入環節創設一個良好的問題情境激發學生思考與學習興趣,抓住學生的注意并引導學生提出問題,是培養學生發現與提出問題能力的重要環節,同時也是使學生從一開始就積極參與到課堂中的關鍵環節。在這節課的教學中,建立學生己有的知識基礎上,由于學生初中時已學過奧斯特實驗知道“電能生磁”,由此引出“怎樣才能夠產生感應電流?”這一問題,并且學生基于初中學習的“閉合電路的部分導體,做切割磁感線運動,能夠產生電流”,因此學生直接回答“切割磁感線”,通過實驗步步引導,使學生發現不切割也能產生電流,切割不一定產生電流,是學生原來建立的物理概念受到沖擊,產生疑惑,最終提出“感應電流產生的條件是什么?”這一問題。創設“電如何能夠生磁”這一問題情境,教師引導學生提出探究問題,為接下來的探究活動的開展環節奠定了基礎。
三、高中物理引導探究教學促進學生實驗探究能力的路徑
(一)轉變觀念,理解物理新課程教學理念
進一步解讀和把握相關教學理論和新課程標準,能幫助物理教師對新課程理念理解更加深入。物理是一門以實驗為基礎的科學,實驗是物理教學的重要載體,物理教師必須增強實驗教學意識,樹立以實驗為基礎的教學觀。這樣才能將提高學生科學探究能力和科學素養作為教學的目標,并堅定執行。
引導探究教學促進學生實驗探究能力,教師應該把實驗作為研究課題,讓學生自主探究、加以創造和設計,同時加寬學生的知識廣度,而不是讓學生機械地照搬教材、模仿教材,做死板的實驗。這就要求物理教師要進一步挖掘實驗教材,并對探究性課題作出進一步構思和處理,這樣物理實驗課堂才會生動活潑,魅力無窮。
(二)教學中利用實驗引導學生提出探究性問題
如何提出一個具有探究性的問題,是科學探究的重要起點。通過對學生實驗探究能力的測試結合訪談發現學生對于提出的問題對于局限于表面現象,對于提出具有探究性的物理問題能力較弱,對于什么樣的問題是具有探究性的問題認識不夠,而實驗具有科學性與探究性,一來可以利用實驗創設問題情境,從中有效的引導學生提出具有探究價值的問題;二來可以在學生進行實驗探究的過程中引導學認識到什么樣的問題是具有探究性的問題。因此在教學中選擇適當的實驗,引導學生提出具有探究性的問題,能夠促進學生發現與提出問題的能力。
(三)引導學生設計實驗,注重科學思維
在引導探究教學實施前,教師對于實驗教學讓學生按部就班的按照教師或課本中的進行實驗,不利于學生科學思維的發展以及實驗探究能力的提升。在引導探究教學過程中,教師通過引導學生針對問題進行實驗設計,注重實驗探究過程和思維上的引導,尊重學生的意見,按照學生的提議進行實驗設計。引導學生思考探究,了解儀器并選擇選擇合適的實驗儀器,注重實驗探究中科學方法的運用。通過研究結果可見學生在設計實驗探究方案這一方面的能力得到了顯著提升,因此在實驗教學中應通過恰當的引導,使學生學會思考。注重科學思維,與實驗探究方案的設計能力,同時也能夠促進學生的信息評估的能力,學生能夠運用科學的思維與方法,來判斷他人或自己的觀點、方法、方案等是否科合理,從研究的前后測的分析比較中可以看出,學生在對他人的方案方法的科學性與可行性方面的評估能力都有所提升。
(四)鼓勵學生勇于表達、積極交流
在教學實踐中一些學生對教師的提問比較怯懦,不敢大聲說出自己的想法與觀點,只是放在心里或是低聲說,而在教師的鼓勵下讓學生敢于回答,不要怕錯。先從較簡單的問題開始引導學生說出答案,增強學生的信心,當學生進入狀態時,進一步引導學生深入回答,并營造一個和諧的環境,對學生積極的回答給予肯定,就算回答錯了也不讓他覺得尷尬。并且在教學中預先告訴學生,教師在教學過程中也會出錯,學生對教師的方法、觀點產生懷疑或有不同見解可以大膽說出來,并引導在實驗探究中結合圖像、表格、模型的方式進行表達,而不局限于語言文字。這樣的課堂能夠給學生提供了充分表達自己的環境,在有助于促進學生的交流與評估能力。
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(作者簡介:趙向如,大學本科,天津市靜海區大邱莊中學二級教師。)