張四方

摘要新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)從知識(shí)傳授向知識(shí)探究轉(zhuǎn)變,科學(xué)探究必須以學(xué)生為主體,探究式教學(xué)必須尊重學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn),善于設(shè)計(jì)情景,激發(fā)學(xué)生的探究興趣,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)和諧、自主的學(xué)習(xí)氛圍。探究式教學(xué)應(yīng)重視學(xué)習(xí)過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞探究式教學(xué)探索興趣創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

現(xiàn)代教育觀認(rèn)為,科學(xué)教育除了傳授知識(shí)和訓(xùn)練技能外,更應(yīng)重視學(xué)生探索興趣及能力、思維習(xí)慣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)從知識(shí)傳授向知識(shí)探究轉(zhuǎn)變,傾向于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)素養(yǎng)。滬教版的初中物理教材,探究實(shí)驗(yàn)有三十六個(gè)之多,是老教材的近四倍,這充分體現(xiàn)了新的教育理念。如何在探究過程中創(chuàng)設(shè)和諧平等的氛圍,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?筆者認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1 探究活動(dòng)要符合學(xué)生的特點(diǎn),遵循循序漸進(jìn)的原則

從學(xué)生身邊唾手可得的事物入手,選擇一些簡單的器材做一些簡單的探究實(shí)驗(yàn)。如用一只鋼筆和一些輔助器材就能完成如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn):

①看影子——光的直線傳播;

②斜插入水中——光的折射;

③吸墨水——大氣壓的作用;

④用手按住筆尖和筆尾——壓力的作用效果和受力面積的關(guān)系。

這些簡單實(shí)驗(yàn)不僅可以拉近物理與生活的距離,還能激發(fā)學(xué)生進(jìn)行小發(fā)明、小制作,培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。

在科學(xué)探究教學(xué)中,多數(shù)可以有多種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。如:在引入壓強(qiáng)時(shí),讓學(xué)生根據(jù)身邊現(xiàn)有的課桌椅、書本、文具甚至人體和手腳、鞋等設(shè)計(jì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案。再用生活中常見的物品設(shè)計(jì),學(xué)生在自主和諧的氛圍下,思維完全展開,說出了十幾種比較方法, 在對(duì)每種方法進(jìn)行肯定后,讓學(xué)生指出哪些方法簡單、方便、易操作,讓學(xué)生體會(huì)物理研究應(yīng)從簡單的事物入手。

又如,舊版的初中物理教材中,學(xué)生在學(xué)習(xí)歐姆定律時(shí),不僅要探究電流與電壓的關(guān)系,還要探究電流與電阻的關(guān)系。而對(duì)后者,如何保持電壓不變來改變電阻,學(xué)生感到困難,且電流與電阻的反比關(guān)系也相對(duì)隱藏得較深,絕大多數(shù)學(xué)生是在老師一再強(qiáng)調(diào)下被動(dòng)接受的。而滬教版的新的初中物理教材中只要求學(xué)生探究電流與電壓的關(guān)系,這不僅與新的課程標(biāo)準(zhǔn)一致,也符合初中生的認(rèn)知特點(diǎn)。盡管該探究少了一個(gè)環(huán)節(jié),但學(xué)生經(jīng)歷的探究過程更自主、更輕松,保護(hù)了學(xué)生的探究興趣,體現(xiàn)了體現(xiàn)以人為本的原則。

探究性實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的精髓,它一般包括七個(gè)要素。本著由易到難也對(duì)原則,滬教版的新初中物理教材先從最簡單的“長度測量”開始,且只涉及了科學(xué)探究的兩個(gè)要素,而對(duì)此之后的“速度”、“聲現(xiàn)象”的探究要求略有提高,涉及了科學(xué)探究的三、四個(gè)要素,到了探究“凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí),七個(gè)要素均有體現(xiàn)。這樣的處理符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出:在學(xué)生科學(xué)探究中,其探究過程可以設(shè)計(jì)所有要素,也可以只設(shè)計(jì)部分要素。

2 善于設(shè)計(jì)問題和情境,激發(fā)學(xué)生的探究興趣

興趣是最好的老師,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也是初中物理教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo),心理學(xué)研究表明,創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景和實(shí)驗(yàn)效果密切相關(guān),其本質(zhì)在于形象與特定意義的結(jié)合,從而有效地引起學(xué)生的視覺追求,激活思維。

教師在教學(xué)中要當(dāng)好組織者和引導(dǎo)者,從學(xué)生的興趣、愛好和生活實(shí)際出發(fā),精心設(shè)計(jì)情景和問題,讓學(xué)生在和諧、自主的氛圍中積極探究。

2.1 用史料設(shè)計(jì)情境

例如,在探究阿基米德原理時(shí),先以曹沖稱象這一有趣的史實(shí)引入,并通過學(xué)生猜想,揭示:船吃水深度→排水體積→排水量→船與石頭的重力的關(guān)系,從而為阿基米德原理奠定了基礎(chǔ)。

又如,在學(xué)習(xí)大氣壓前,先介紹著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),已賦予馬德堡半球以神秘的色彩,它的神奇讓學(xué)生興趣大增,這時(shí)自然而然的將視覺轉(zhuǎn)化為知識(shí),實(shí)驗(yàn)效果也就不言而喻了。

2.2 運(yùn)用問題設(shè)計(jì)情境

思維源于矛盾,在教學(xué)過程中制造矛盾,可激活思維,讓學(xué)生欲罷不能,并提出自己的猜想和假設(shè),并主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn),使正確的結(jié)論在實(shí)驗(yàn)中得以強(qiáng)化。

例如,在浮力的教學(xué)中,來自學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn)往往誤導(dǎo)學(xué)生,不少人認(rèn)為浮力大小與物體的質(zhì)量、重力、密度及浸入液體的深度有關(guān),覺得沉于液體底部的物體不受浮力。為此,我這樣設(shè)計(jì):(1)將兩個(gè)體積相同的銅球和鋁球用彈簧秤吊著,浸入水中,讓學(xué)生觀察彈簧秤的示數(shù),并問這說明了什么?⑵用彈簧秤吊著銅球慢慢浸入水中,讓學(xué)生觀察彈簧秤的示數(shù)變化情況,待銅球沒入水中后,繼續(xù)向更深的水中浸入,再問學(xué)生浮力變化了嗎?

又如,學(xué)生在學(xué)習(xí)摩擦起電原因時(shí),對(duì)不同物質(zhì)的原子核束縛核外電子的本領(lǐng)不同很難理解,于是我這樣設(shè)計(jì)問題:拔河時(shí)誰能贏?并以此類比摩擦起電。接著又問:兩個(gè)相同材料的物體相互摩擦,能產(chǎn)生摩擦起電嗎?這就使看不見的靜電形象化,學(xué)生較輕松地攻克了難題。

2.3 運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)情境

生活中有些表象掩蓋了事物的本質(zhì),要糾正這些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),教師必須精心設(shè)計(jì)情境,讓學(xué)生由表及里,對(duì)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)進(jìn)行強(qiáng)有力的駁斥。

在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí),讓學(xué)生看桌面上的木塊:推木塊,木塊動(dòng);不推木塊,木塊不動(dòng)。于是我問:木塊的運(yùn)動(dòng)需要力來維持,可見力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,對(duì)嗎?經(jīng)過一段時(shí)間的討論,少數(shù)幾人有異議。一個(gè)同學(xué)說,運(yùn)動(dòng)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,沒有動(dòng)力了,還可以走一段距離;另一個(gè)同學(xué)說,踢球時(shí),球被踢出后,不受踢力了,球仍繼續(xù)飛行。矛盾引出后,學(xué)生展開討論,多數(shù)人認(rèn)為:物體最終停下來的原因是由于受到阻力作用。我進(jìn)一步啟發(fā):若它們都不受到阻力作用,運(yùn)動(dòng)情況又會(huì)怎樣?學(xué)生提出猜想后,便讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法,課堂氣氛十分活躍。

又如,在引入大氣壓時(shí),我先在一個(gè)大試管里倒入水,再將一個(gè)小試管底向下放入大試管里,并設(shè)疑:若將兩試管迅速倒置,且只用手捏住大試管,小試管會(huì)怎樣?這是個(gè)極有懸念的問題,課堂氣氛馬上進(jìn)入高潮,很多人擔(dān)心小試管會(huì)落到地上摔碎,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果是,小試管非但不下落,還上沖到試管頂端。

有許多問題源自生活,卻又和物理理論相矛盾,這就使即將進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)更有懸念,可以激勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,這是探究問題的良好開端。

3 不僅新課需要探究,在知識(shí)的應(yīng)用和拓展上,也應(yīng)進(jìn)行探究

新課程改革要求教學(xué)方法多樣化,實(shí)驗(yàn)已不再局限于新課和教課書,還可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際問題,改進(jìn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) ,在知識(shí)的應(yīng)用和拓展上,讓學(xué)生有一個(gè)自主探究的平臺(tái)。

例如,在學(xué)習(xí)了電壓表之后,學(xué)生會(huì)碰到許多因線路某處發(fā)生短路和斷路,造成電壓表示數(shù)異常的情況。對(duì)絕大多數(shù)同學(xué),這始終是個(gè)難點(diǎn)。以往總是教師反復(fù)強(qiáng)調(diào),學(xué)生仍容易弄錯(cuò)。為此,我在實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生自己用實(shí)驗(yàn)探究,將兩盞燈串聯(lián)好,閉合開關(guān)兩盞燈均發(fā)光。先將燈或其它某處斷開,將電壓表接入該處,觀察電壓表的示數(shù)是否為零。然后再讓電壓表的一個(gè)接線柱不接牢,或線路其它某處斷開,觀察電壓表的示數(shù)是否為零。學(xué)生自己討論其原因,終于明白:電壓表串聯(lián)時(shí),由于電壓表的電阻極大,幾乎無電流通過,相當(dāng)此處斷開。此時(shí)電壓表相當(dāng)于通過燈絲等導(dǎo)體,直接接在電源兩極上,所以顯示電源電壓;當(dāng)電路中其它某處斷開時(shí),電壓表有一端沒接在電源上,故電壓表的示數(shù)為零。所以可根據(jù)電壓表的示數(shù)確定是電路的哪一處斷開。

新課后的探究,基本靠學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)、去實(shí)驗(yàn),學(xué)生有了自主實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力提高了,動(dòng)手能力提高了,許多問題可以自己通過實(shí)驗(yàn)解決。不僅提高了教學(xué)質(zhì)量,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是“以本為本”,忽視了學(xué)生的主體地位,探究式教學(xué)尊重學(xué)生的主體地位和人格,學(xué)生可以在平等、和諧的氛圍中良好地發(fā)展自己。