李思泉

科學(xué)探究是學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)過程、理解科學(xué)本質(zhì)、領(lǐng)悟科學(xué)精神、發(fā)展科學(xué)觀、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的主要學(xué)習(xí)模式。

探究能力是創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要組成部分。開展“問題”研究,讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出假設(shè)、開展探究和得出結(jié)論的過程中不斷地建構(gòu)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力體系、價(jià)值體驗(yàn),從而全面發(fā)展學(xué)生探究科學(xué)本質(zhì)的能力。

一、認(rèn)識(shí)“問題”的價(jià)值是培養(yǎng)探究能力的可貴前提

問題是學(xué)習(xí)的動(dòng)力和起點(diǎn),學(xué)習(xí)的過程就是發(fā)現(xiàn)、研究、解決問題的過程,沒有問題,就不能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲;沒有問題,學(xué)生就不會(huì)深入思考、探究。頭腦中不斷生成問題的學(xué)生,才能更好地融入課堂參與互動(dòng);能提出高質(zhì)量問題的學(xué)生,才可能擁有超凡的創(chuàng)造力。問題的激發(fā)可以使學(xué)生迸發(fā)出創(chuàng)新思維的火花。我們?cè)诮虒W(xué)過程中要會(huì)問、巧問,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí),使學(xué)生能問、善問,逐步培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

二、確?！皢栴}”的質(zhì)量是培養(yǎng)探究能力的重要保證

學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程是一個(gè)不斷提出并解決問題來獲取新知識(shí)的問題性思維過程,因此“問題”的質(zhì)量十分講究,針對(duì)初中物理的特點(diǎn)和學(xué)生心理發(fā)展水平,注意以下幾個(gè)原則,有助于把握問題的質(zhì)量。

1.直觀性原則,注重問題探究的落腳點(diǎn)

教學(xué)心理學(xué)表明,教學(xué)就是要促使學(xué)生由外部的、物質(zhì)的、展開的活動(dòng)向內(nèi)部、壓縮的認(rèn)知活動(dòng)轉(zhuǎn)化。充分運(yùn)用形象化材料和實(shí)驗(yàn),揭示知識(shí)發(fā)生、發(fā)展過程,展現(xiàn)探究的過程,使學(xué)生探究問題的軌跡清晰可見,抓住探究問題的落腳點(diǎn)。

例如,在研究牛頓第一定律時(shí),分析小車在三種表面的運(yùn)動(dòng)情況,提出下列問題:

(1)找到它們的發(fā)展趨勢(shì),即表面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)將 ?

(2)推廣到理想化情況,如果表面絕對(duì)光滑,小車將 ?

2.漸進(jìn)性原則,注重問題探究的節(jié)奏性

問題的設(shè)置要具有合理的程序和階梯性,設(shè)計(jì)由淺入深,由易到難,層層遞進(jìn),把學(xué)生的思維逐步引導(dǎo)到新的高度,可創(chuàng)設(shè)“小步距”問題,把一個(gè)復(fù)雜的、難度較大的課題分解成若干問題。如在“決定導(dǎo)體電阻大小因素”教學(xué)中,進(jìn)行如下問題的分解:

(1)導(dǎo)體的電阻大小可能與哪些因素有關(guān)?試根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行猜想。

(2)導(dǎo)體的電阻與各相關(guān)因素關(guān)系可能如何?試猜想。

(3)如何通過實(shí)驗(yàn)確定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系?試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。

(4)在進(jìn)行導(dǎo)體與各相關(guān)因素實(shí)驗(yàn)中,如何控制實(shí)驗(yàn)條件?

(5)由本實(shí)驗(yàn)可以看到,對(duì)多因素問題,如何控制變量?其基本方法是什么?

3.發(fā)展性原則,落實(shí)問題探究延伸點(diǎn)

布魯納說:“向?qū)W生提出挑戰(zhàn)性的問題可以引導(dǎo)學(xué)生智慧?！币‘?dāng)?shù)匕盐諉栴}空間,要符合學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、能力水平、認(rèn)知規(guī)律,提出的問題需要他們跳起來才能摘到桃子,使探索的問題處于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”

如學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力后,在探索摩擦力大小時(shí),教師可提出如下問題情境,引導(dǎo)學(xué)生自主探究:

(1)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體表面的接觸面積大小有關(guān)嗎?

(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度大小有關(guān)嗎?

(3)摩擦力知識(shí)在生活、生產(chǎn)中有哪些應(yīng)用?

(4)假如沒有摩擦,我們的生活會(huì)出現(xiàn)什么樣的有趣事情?

這時(shí)學(xué)生可能會(huì)設(shè)計(jì)出各種各樣的方案,教師引導(dǎo)學(xué)生分析,哪些科學(xué)合理,哪些需要改進(jìn),鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,大膽設(shè)想,積極參與探究過程,使教學(xué)內(nèi)容更豐富,能力培養(yǎng)水到渠成,事半功倍。

4.主動(dòng)性原則,落實(shí)問題探究自主性

教師創(chuàng)設(shè)一種民主、和諧、充滿愛和尊重的和諧民主氛圍,積極鼓勵(lì)學(xué)生提出問題、發(fā)現(xiàn)問題。教師對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤,不替代學(xué)生改正;對(duì)學(xué)生能通過自己探索總結(jié)出來的規(guī)律,不包辦代替;對(duì)能積極提出問題、大膽質(zhì)疑的學(xué)生,教師要給予充分肯定,讓他們?cè)诔錆M鼓勵(lì)的氛圍中充分自由地提出問題并實(shí)施探究,解決問題,獲得成功的喜悅。

三、講究創(chuàng)設(shè)問題的策略是培養(yǎng)探究能力的實(shí)效性處理

探究能力的培養(yǎng)過程是不斷創(chuàng)設(shè)問題并付諸解決的過程,因此把握問題設(shè)置的時(shí)間、難度、廣度值得我們思考,創(chuàng)設(shè)問題的策略如下:

1.根據(jù)教材內(nèi)容的不同,設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膯栴},在進(jìn)行“大氣壓強(qiáng)”教學(xué)時(shí),可以在學(xué)生觀察托里拆利實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出下列問題:

(1)如果在實(shí)驗(yàn)時(shí),使玻璃管傾斜插入水銀槽中,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果嗎?

(2)做實(shí)驗(yàn)時(shí),玻璃管中沒有灌滿水銀,會(huì)影響測(cè)量結(jié)果嗎?

(3)做實(shí)驗(yàn)時(shí),改用粗一些或細(xì)一些的玻璃管,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果嗎?為什么?

(4)做實(shí)驗(yàn)時(shí),外界大氣壓變化了,水銀柱的高度是否會(huì)變化?

(5)做實(shí)驗(yàn)時(shí),玻璃管中漏進(jìn)了空氣,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果嗎?如何影響?

2.根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn),學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是呈螺旋發(fā)展而形成的梯形。設(shè)置的問題無疑是給學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)提供了一系列的由低級(jí)向高級(jí),從未知到已知,由少知到多知的梯子,為學(xué)生最近發(fā)展區(qū)創(chuàng)設(shè)情景,設(shè)計(jì)出環(huán)環(huán)相扣的一系列問題,由表及里,由此及彼,拓寬思路,如學(xué)習(xí)“浮力大小”時(shí)可設(shè)計(jì)下列問題:

(1)如何用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊浸在水中受到的浮力大小?

(2)浮力的大小與石塊浸入的體積有關(guān)嗎?

(3)浮力的大小與排開水的重力有何關(guān)系?如何測(cè)出排開水的重力?

(4)若將石塊浸沒在酒精中,所受浮力與水中所受浮力相同嗎?

(5)石塊浸沒在液體中時(shí),所受浮力與石塊浸沒的深度有關(guān)嗎?

四、活用“問題解決”的教學(xué)模式是探究能力培養(yǎng)的關(guān)鍵所在

“問題解決”教學(xué)模式,其精華是培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。在初中物理教學(xué)中實(shí)施探究能力培養(yǎng)的一般程序是:創(chuàng)設(shè)問題情景→建立猜想和假設(shè)→制定探究方案→獲取科學(xué)事實(shí)和證據(jù)→檢驗(yàn)猜想假設(shè)→合作交流→獲得科學(xué)結(jié)論→應(yīng)用練習(xí)。

總之探究能力的培養(yǎng)是物理教學(xué)的重中之重,它以教材為根本,以教學(xué)觀念為先導(dǎo),落實(shí)在教學(xué)實(shí)際行動(dòng)中。因此,必須靈活應(yīng)用問題教學(xué),實(shí)施以問題為載體,以能力為核心,以創(chuàng)新為目的教學(xué)活動(dòng)。

作者單位:湖南省衡東縣興東中學(xué)