作者簡介 謝德勝,男,特級教師,中學物理研究員,重慶市物理教育研究會常務理事,沙坪壩區(qū)教師進修學院物理教研員,高中物理新課標司南版教材編寫組核心成員,并參與了其中三本教材和兩本教學用書的編寫。長期從事物理教學研究工作,主編或參編的教學用書多達40余本,在有CN或ISSN刊號的刊物上發(fā)表學術論文近20篇。
加強科學探究,培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神,是當前基礎教育課程改革的一個基本理念??茖W探究是物理課程內(nèi)容標準的重要組成部分,既是學生學習的目標,又是一種重要的教學方式。在課程改革教學實踐中,怎樣組織有效的科學探究,一直是廣大教師和教研工作者努力研究探索的課題。
新課程改革已經(jīng)進行了四年多,不少第一線的教師對組織開展科學探究積累了不少經(jīng)驗,一些教育研究工作者也提出了很多研究成果。但從筆者對當前物理課堂教學調(diào)研的情況來看,科學探究的教學至今仍然存在不少值得研討的問題。怎樣的探究活動才是符合課程改革理念的科學探究,目前仍然困擾著不少物理教師。下面,筆者就幾個突出的主要問題談一些看法。
1 科學探究要名符其實
按照新課標編寫的初中物理和高中物理教材,為了落實加強科學探究,在教材中都編寫了不少以科學探究為主題的內(nèi)容。如滬科版初中物理教材兩冊共編排了以科學探究為主題的內(nèi)容15節(jié)。除了這15節(jié)內(nèi)容外,教材其它很多節(jié)的內(nèi)容也安排了實驗探究,這為在教學中加強科學探究創(chuàng)造了條件。但在實際教學中,由于對教材的處理不當,“假探究”的現(xiàn)象比較普遍,使科學探究有名無實,沒能達到課程標準和教材編寫者期望達到的目標。
新課標物理教材中設計的科學探究課,一般都安排有提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證等內(nèi)容。教材為了引導學生進行科學探究,一般對猜想、制定計劃與設計實驗等都提供了范例。以滬科版初中物理的“科學探究:摩擦力”一節(jié)為例,在猜想環(huán)節(jié)提供了“摩擦力可能與接觸面粗糙程度有關”等五種猜想,而且在進行實驗與收集證據(jù)環(huán)節(jié)提供了用實驗驗證猜想的方案。
對這節(jié)教材的教學,通常的情況是:學生的猜想通過上課前預習教材或在課堂上看教材,照教材的內(nèi)容進行。在制定計劃與設計實驗環(huán)節(jié),學生則按照教材驗證猜想提供的方案進行。這樣上科學探究課,學生的猜想、制定計劃與設計實驗方案等實際上是按照教材的內(nèi)容依葫蘆畫瓢,完全達不到獨立根據(jù)問題進行大膽猜想、探究解決問題的目的。從理論上看,學生在課堂上的科學探究活動雖然不同于實際生活,也不要求探究問題的結論是人類未知的,但要探究的問題相對于學生而言應該是未知的,否則,就談不上是探究。如果學生根據(jù)教材上的結論進行探究,探究的結論變成了已知,就失去了探究的意義。
要在教材編寫的科學探究課中實現(xiàn)真正意義上的探究,必須改變這種“假探究”的教學方式。我們區(qū)通過研究,采取的方法是不局限于教材的內(nèi)容,鼓勵學生在教材提供的內(nèi)容的基礎上去擴展探究的內(nèi)容。以上面的“科學探究:摩擦力”為例,教學時不只局限于學生能說出教材提供的五種猜想,更要求學生能提出更多教材沒有涉及的猜想。對學生的每一種猜想,都要求學生說出為什么這樣猜想,引導學生結合所學的知識和生活經(jīng)驗進行科學的猜想。對制定計劃與設計實驗的教學也采取了類似的方法。這樣教學,學生要探究的問題的結論就不再是已知的,能較好地引導學生根據(jù)要解決的問題進行科學探究,培養(yǎng)學生大膽質(zhì)疑、獨立進行科學探究的能力。
2 接受式教學應注意滲透科學探究
按照新課標編寫的教材,多數(shù)教學內(nèi)容不是以科學探究的形式編寫的。對這些教材內(nèi)容,是不是就完全采取接受式的教學方式,直接把知識的結論傳授給學生呢?答案是否定的。對這類教材內(nèi)容,也應注意結合教材內(nèi)容的特點和學生的實際,滲透科學探究。正如全日制義務教育《物理課程標準》教學建議部分指出的那樣:科學探究是物理課程的重要內(nèi)容,它應貫穿于物理教學的各個環(huán)節(jié)。這要求教師在物理教學中,在教學的各個環(huán)節(jié)上積極地創(chuàng)造條件,促進學生積極有效地進行探究學習。
事實上,有很多教學內(nèi)容,都可以通過創(chuàng)造條件,進行有效的科學探究,只不過這時的探究不可能包括科學探究的所有要素,一般只涉及部分要素。例如,滬科版初中物理教材中很多節(jié)的教學內(nèi)容,在引入新課時,都是先從學生已學過的知識和生活經(jīng)驗出發(fā),創(chuàng)設一定的問題情景,然后提出問題。對這類教學內(nèi)容,教學時完全可以利用相關的問題情景,引導學生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。對那些沒有設置問題情景的教學內(nèi)容,也可通過創(chuàng)設問題情景來引導學生發(fā)現(xiàn)和提出問題。以滬科版初中物理“連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”為例,教學時可以先給學生提出家庭、教室里的用電器,讓學生猜想這些用電器可能有哪些連接方式?在學生猜想后再讓學生根據(jù)教材提供的電路去分析歸納出電路連接的兩種方式。這樣教學,可以滲透科學探究中猜想、發(fā)現(xiàn)提出問題等因素,培養(yǎng)學生科學猜想、發(fā)現(xiàn)提出問題的能力。
值得提出的是,在現(xiàn)在的高中和初中物理教學的習題課中,如果采取恰當?shù)慕虒W方式,仍然可以滲透科學探究的因素。例如,在講例題時,如果采取先讓學生獨立審題、提出解答題目的思路和方法,教師再進行適當點撥的方式,對培養(yǎng)學生獨立進行分析論證,運用所學物理知識分析解決實際問題的能力是大有幫助的。
3 正確認識科學探究的教學效果
對在物理教學中加強科學探究的重要性,經(jīng)過幾年的課程改革實踐,一般都有正確的認識。但對科學探究的教學效果,第一線的教師,甚至一些教學研究工作者卻有不同的看法。比較典型的看法:一是認為科學探究較接受式教學從學生學習物理知識的角度看,效率較低。同一物理知識的教學,利用探究式教學方式比利用接受式教學方式用的時間要多得多。因為接受式教學,學生要學習的內(nèi)容是以結論的形式呈現(xiàn)出來的,直接傳授給學生就行了。而對于探究式教學,則要求學生通過一系列探究活動,才能知道內(nèi)容的結論。二是認為科學探究對學生能力要求高,基礎較差的學生難于參與其中,長時期進行科學探究,將加大學生的兩極分化。
對此,筆者組織所在區(qū)的初高中物理教師進行了專題的實驗研究。從實驗情況看,上述兩種看法都帶有片面性。確實,采取探究式的教學方式從課堂教學的知識容量看,比接受式教學小。但從教學效率的角度看,卻不盡然。因為教學效率的大小不應該從教師講了多少知識的角度去評價,而應該從學生提高能力的角度去評價。按照這樣的觀點,接受式教學雖然教師講的知識相對科學探究的知識多,但由于學生對知識是被動接受,缺乏大腦的思維加工,學生究竟能掌握多少很難說。同時,由于學生不了解物理知識的來龍去脈,所學的知識很難有深刻的理解,對所學物理知識的效果就會打折扣。因此,接受式教學相對于探究式教學對知識的掌握上具有多大的優(yōu)勢,還值得研究。
至于對探究式教學,基礎差的學生難于參與,甚至會加劇學生的兩極分化這個問題。從我區(qū)研究的情況看,這種現(xiàn)象并不明顯。反而是由于加強了科學探究,學生有了參與動腦、動手、動口的機會,不少基礎差的學生在課堂上參與學習的時間更多了。采取接受式教學方式,如果學生基礎差,一旦聽不懂,就很難認真聽下去。即使聽得懂,要讓學生一節(jié)課都被動地聽,從心理學的角度看,也是不科學的。而讓學生進行科學探究,既符合學生好動的心理特點,使學生的學習主動性增強,同時學生學習可以根據(jù)自己的實際情況進行探究。
近幾年來,我區(qū)一直在組織教師進行科學探究教學的課題研究,從研究結果看,學生成績不存在兩極分化特別突出的問題,這兩種教學方式下學生的學習成績沒有明顯的差異。而采取探究式教學,無論是學生對科學探究的體驗、學生探究能力的培養(yǎng)都明顯優(yōu)于接受式教學,確實是不容置疑的。當然,這并不等于說任何的教學內(nèi)容都要采取科學探究的方式,一節(jié)課究竟采取以探究式教學為主還是采取接受式教學為主,要視教學內(nèi)容和學生的基礎而定。
(欄目編輯廖伯琴)