李保福
摘要:要想有效培養學生的科學探究素養,其最基本的前提即為切實明了科學探究的內涵和真諦,如此才能在探究教學遵循正確的指導原則。本文從《從一到無窮大》這本著名科普著作中所蘊含的探究的內涵出發,探討了高中物理探究學習的兩點基本的實施原則,分別為引導學生切實經歷探究過程、注重培養學生的科學探究精神。
關鍵詞:高中物理;探究教學;從一到無窮大;個人心得
科學探究是高中階段物理學科核心素養的基本要素之一,如何在探究教學中培養學生的科學探究素養是當前的熱門話題。而要想有效培養學生的科學探究素養,其最基本的前提即為切實明了科學探究的內涵和真諦,如此才能在探究教學中觸摸到其根本和實質,并遵循正確的指導原則。筆者曾在讀《從一到無窮大》這本著名科普著作的過程中獲得過一些這方面的啟示,下面整理成文,以供讀者參考。
一、從《從一到無窮大》看探究的真諦
《從一到無窮大:科學中的事實和臆測》是當今世界最有影響的科普經典名著之一,自其面世起,直接影響了眾多的科普工作者。該書以生動的語言介紹了20世紀以來科學中的一些重大進展,先漫談一些基本的數學知識,然后用一些有趣的比喻,闡述了愛因斯坦的相對論和四維時空結構,并討論了人類在認識微觀世界(如基本粒子、基因)和宏觀世界(如太陽系、星系等)方面的成就。但筆者作為一名物理教師,從而自身而言感受最深的還是其中所蘊含的關于科學探究的內涵。何謂探究?簡單地說即為“探索研究”,其目的是為了尋找答案、解決問題。而科學探究或科學研究,則主要是指對自然界或社會的一種具有理論指導的系統性的探索活動,其目的為發現、展現、描述和歸納總結事物內部的規律性以及其與外部事物之間的相互聯系。其基本特征是,采取有序和可重復的流程,簡化或提煉研究對象的形式或規模,在一定的理論基礎上有邏輯地進行展現、解釋、推測。科學探究的方法和手段包括觀察、設問、實驗、推理、比較、歸納、應用等。無疑地,一個人要想形成一定的科學探究素養,必須要經常地使其思維切實經歷探究過程,只有真正投入進入,方知其中真味,這有些類似于實踐出真知的道理;而經常進行如此鍛煉,直至養成一種內在的科學探究精神,方可說是登堂入室。由此而言,在物理學科探究教學中,也就應對此兩點格外重視,并將其作為指導性的基本原則,下面學科教學特點來做進一步較具體的探討。
二、高中物理探究學習的實施原則
(一)引導學生切實經歷探究過程
毫無疑問,物理教學中的科學探究是有著特定的教學目標的,教師要注意為科學探究的開展創設一定的問題情境,提供相關資料、信息環境,使學生在教師的有效導下通過積極思考、主動探索、合作交流等方式獲得實踐體驗,切實經歷探究過程并最終得出探究結論。因此,教師在科學探究中的引導作用是無可置疑的。教師要善于利用有效的方法,設計合理的教學環節,幫助學生順利開展探究活動。例如探究感應電流的產生條件。筆者曾采取如下流程:魔術引入(激發興趣)——演示實驗(總結產生感應電流條件——切割磁感線)——重溫法拉第實驗(學生實驗,進一步探究產生感應電流條件)——引導學生總結(磁通量的變化)——學生利用結論自制實驗(利用已有器材,設計新實驗產生感應電流)——教師展示其他方法——實驗結論在生活中的應用。這樣,用問題導學的方式引導學生合作探究,大大小小的實驗貫穿課堂,使學生真正經歷探究過程從而形成內在感悟。
(二)注重培養學生的科學探究精神
科學探究式教學是與傳統的接受式教學不同的教學方式,這種教學方式不僅要能夠使學生理解和掌握知識、技能,還要能促使他們思維開放,形成合格的科學探究素養,從而為他們的終身發展奠定基礎。我們知道物理學知識的形成和發展過程中折射和反映著科學精神的積淀過程。我們在引導學生模擬和經歷探究過程時,不但要注重思想和方法的滲透,同時也要注重滲透科學探究的基本精神,比如崇尚和熱愛科學、堅持和追求真理、勇于懷疑和探索、不懼困難積極進取、堅韌不拔器而不舍、實事求是一絲不茍、善于合作善于交流等。這些精神品質也正是也正是科學態度教育的重點。為了有效地培養學生的科學精神和科學態度,在探究教學過程中,教師要善于彰顯和強調科學活動的客觀真實性,特別是在探究實驗教學中,要引導學生切實尊重實驗事實,嚴格按照正確的程度規范操作,觀察實驗現象時要帶有目的性和計劃性,實事求是地記錄和分析實驗數據。當實驗現象與自己的已有認知出現矛盾時,更要一絲不茍積極探索,通過合理質疑和深入分析找出原因,從而最終獲得正確結論。
綜上所述,本文首先簡要闡述了科學探究的內涵和特征,在此基礎上探討了高中物理探究學習的兩點基本的實施原則,分別為引導學生切實經歷探究過程、注重培養學生的科學探究精神。當然,高中探究教學是一個兼具深度和廣度的課題,需要一線教學工作者結合實踐不斷積極探索和總結。本文一些淺見,愿與同仁交流。
參考文獻:
[1]羅小兵. 淺談高中物理探究教學的實施途徑[J]. 教育現代化(電子版),2017,000(016):1-1.
[2]陸雪蓮[1]. 基于核心素養的高中物理學科探究教學分析[J]. 中學生數理化(教與學),2019,000(001):18.
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