林偉
摘 要:教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的主要做法為:精心設(shè)計(jì)課題導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生的探究興趣;努力創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,促進(jìn)學(xué)生的探究行為;適當(dāng)延伸課題內(nèi)容,注重科學(xué)方法教育,啟迪學(xué)生的探究思維拓展學(xué)生的探究空間。
關(guān)鍵詞:物理;探究性學(xué)習(xí);教學(xué)
高中物理新課程倡導(dǎo)學(xué)生自主性學(xué)習(xí),而探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)的有效方式。所謂探究性學(xué)習(xí),就是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下,以學(xué)生的探究活動(dòng)為主線,以問(wèn)題解決為突破,使學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí),讓學(xué)生個(gè)性和諧發(fā)展的學(xué)習(xí)活動(dòng)。高中物理新課程教學(xué)中實(shí)施“探究性學(xué)習(xí)”,不僅是探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與實(shí)質(zhì)的要求,而且也是吻合物理學(xué)科特點(diǎn)的必然選擇。因?yàn)槲锢韺W(xué)中的知識(shí)內(nèi)容是眾多前人學(xué)者與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程的再度展現(xiàn),其中的科學(xué)方法是是眾多前人學(xué)者與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)的智慧結(jié)晶,這些都非常有益于引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)探究方法,形成科學(xué)探究能力,樹(shù)立探究創(chuàng)新精神。
高中物理教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“探究性學(xué)習(xí)”呢?本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剛€(gè)人的認(rèn)識(shí)與體會(huì)。
一、精心設(shè)計(jì)課題導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生的探究興趣
興趣是人們從事有效或高效探究學(xué)習(xí)活動(dòng)的前提,它是探究學(xué)習(xí)活動(dòng)中的情感因素,在探究學(xué)習(xí)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié),找不到離開(kāi)了情感的獨(dú)立的探究認(rèn)知活動(dòng),也找不到離開(kāi)了探究認(rèn)知的獨(dú)立的情感活動(dòng),因此.激發(fā)學(xué)生的探究興趣是有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的首要方面。
教學(xué)中的課題導(dǎo)入是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的開(kāi)始,也是有效激發(fā)學(xué)生探究興趣最佳時(shí)機(jī)。新教材(山東科技版)在這方面做了良好的示范,如每章內(nèi)容的開(kāi)頭都安排了課題導(dǎo)入內(nèi)容。如必修1第5章的導(dǎo)入內(nèi)容中,結(jié)合圖片介紹了被明代大旅行家徐霞客譽(yù)為“天下奇觀”的山西“懸空寺”,展示大自然的造化與人類的杰作,讓學(xué)生感受力與平衡的美妙與神奇,從而激發(fā)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)興趣。
然而,實(shí)踐證明,僅由教材提供的素材資料還不足以激發(fā)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)興趣,尤其是在每節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中還需增加精心設(shè)計(jì)吻合課題內(nèi)容且有利于激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)素材資料,而這些素材資料要求是現(xiàn)實(shí)生活或現(xiàn)代科技中的實(shí)際應(yīng)用,最好是以問(wèn)題的形式出現(xiàn)。如“超重與失重”課題導(dǎo)入時(shí),教師可以向?qū)W生給出如下具有探究性學(xué)習(xí)的問(wèn)題:個(gè)別不老實(shí)的商人(通常稱為奸商)稱量貨物時(shí),不是將最后用來(lái)取得平衡的一份貨物輕放到稱盤(pán)上,而是將貨物從高一些的地方丟下去,這時(shí)候盛裝貨物的托盤(pán)會(huì)沉下,而稱桿會(huì)向上翹,似乎貨物偏多,但實(shí)際上是貨物偏少。你能解釋這種現(xiàn)象嗎?學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題既熟悉又陌生,說(shuō)熟悉,因?yàn)橛脳U秤稱量貨物時(shí)現(xiàn)實(shí)生活中司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象,說(shuō)陌生,由于還沒(méi)有學(xué)習(xí)“超重與失重”知識(shí),因而對(duì)奸商的行為知其然而不知其所以然。顯然,學(xué)生對(duì)這樣的問(wèn)題極感興趣,“超重與失重”的探究性學(xué)習(xí)就有了良好的興趣基礎(chǔ)。
教師在課題導(dǎo)入設(shè)計(jì)時(shí),要求應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是盡可能選擇或設(shè)計(jì)的問(wèn)題必須是日常生活中司空見(jiàn)慣的物理現(xiàn)象,或者是現(xiàn)代科技中的熱門(mén)話題,如“神州五號(hào)”的發(fā)射、升空與運(yùn)行;二是選擇或設(shè)計(jì)的問(wèn)題必須具有奇妙性或趣味性,如雜技魔術(shù)表演中為什么人能在天花板上倒立行走?三是選擇或設(shè)計(jì)的問(wèn)題必須與即將所學(xué)的課題知識(shí)緊密相關(guān),而不是一味的追求趣味性。
二、努力創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,促進(jìn)學(xué)生的探究行為
精心設(shè)計(jì)課題導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生的探究興趣僅僅是使學(xué)生為開(kāi)展本節(jié)課題的探究性學(xué)習(xí)提供良好的思想與心理準(zhǔn)備,它不是學(xué)生立即開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)的具體內(nèi)容,而是通過(guò)本節(jié)的探究性學(xué)習(xí)后就可以解決的個(gè)別問(wèn)題。而具體的探究性學(xué)習(xí)的行為還有賴于教師的組織與引導(dǎo)。就探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容、程序與方式而言,教師創(chuàng)設(shè)良好的問(wèn)題情境是有效促進(jìn)學(xué)生探究性行為的關(guān)鍵。如“超重”概念的探究學(xué)習(xí),如果教師要求學(xué)生對(duì)處在加速上升的升降機(jī)中人直接應(yīng)用牛頓第二定律分析其對(duì)升降機(jī)底板的壓力,那么學(xué)生的思維水平只能停留在知識(shí)應(yīng)用的水平層次,不能向探究、創(chuàng)新的方向發(fā)展。但教師教學(xué)中如果創(chuàng)設(shè)如下系列問(wèn)題情境,才能有效地促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。
問(wèn)題1:你坐過(guò)電梯嗎?電梯的運(yùn)動(dòng)一般分為三個(gè)過(guò)程:?jiǎn)?dòng)階段為勻加速運(yùn)動(dòng),中間階段為勻速運(yùn)動(dòng),最后階段為減速運(yùn)動(dòng)。某人乘電梯由1樓到18樓,啟動(dòng)階段和中間階段人對(duì)電梯底板的壓力是比人的重力大、還是等于重力、還是小于重力?猜猜看,理由是什么?
問(wèn)題2:你通過(guò)什么實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的猜想,簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。
問(wèn)題3:請(qǐng)應(yīng)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)或規(guī)律來(lái)論證你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確。
顯然,問(wèn)題1是教師對(duì)學(xué)生提出了具體的探究性學(xué)習(xí)問(wèn)題,要求學(xué)生去猜想結(jié)果,去思考導(dǎo)致結(jié)果的原因,然而學(xué)生在猜想與思考的過(guò)程中,學(xué)生的思維是積極的或主動(dòng)的;問(wèn)題2是要求學(xué)生在問(wèn)題1的猜想與思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行更深入的探究性思維,從思維的形式而言,是屬于探究式的發(fā)散性思維,由于實(shí)驗(yàn)方案的選擇或設(shè)計(jì)因人而異,因此它是培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維的極好形式;問(wèn)題3是促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的形成訓(xùn)練,三個(gè)問(wèn)題是一個(gè)完整的有機(jī)體,或者說(shuō)是一個(gè)完整的探究性學(xué)習(xí)程序。
創(chuàng)設(shè)這樣系列的問(wèn)題情境,實(shí)際上是科學(xué)探究過(guò)程在物理課堂教學(xué)中的具體再現(xiàn),它對(duì)學(xué)生開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)的過(guò)程行為有著明確的方向,不僅有利于促進(jìn)學(xué)生探究行為的規(guī)范化,而且有利于培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生的探究性思維與創(chuàng)新性思維。
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,首先要求教師要具有問(wèn)題教學(xué)的意識(shí),其次是要求教師善于提出探究性學(xué)習(xí)的具體問(wèn)題,其三是要求教師科學(xué)地設(shè)計(jì)或安排探究性學(xué)習(xí)的問(wèn)題程序。當(dāng)然,新教材在這些方面有一定的提示或思路,但具體的問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)還取決于教師的創(chuàng)造性勞動(dòng)。
三、注重科學(xué)方法教育,啟迪學(xué)生的探究思維
探究性行為作為一種學(xué)習(xí)方式是開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)的必然要求,但探究性學(xué)習(xí)的效果或探究性學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行還取決于學(xué)生的探究性思維能力,而啟迪與發(fā)展學(xué)生的探究性思維能力,關(guān)鍵在于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育,而科學(xué)方法教育的途徑主要是教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行探究性思維方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練。
首先是教師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生深刻領(lǐng)悟教材中的探究思維方法。物理教材中蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)探究思維方法,如研究某物理量與幾個(gè)物理量之間的變化關(guān)系時(shí)的“控制變量法”;如不能直接通過(guò)物理現(xiàn)象顯示的溫度而通過(guò)液柱的熱脹冷縮來(lái)顯示的“巧妙轉(zhuǎn)化法”;再如“研究平拋運(yùn)動(dòng)”時(shí)結(jié)合自由落體運(yùn)動(dòng)的“對(duì)比實(shí)驗(yàn)法”;還如對(duì)電場(chǎng)的分析研究借助重力場(chǎng)的“類比分析法”;等等。可以說(shuō),教材中的探究思維方法種類,舉不勝舉。要使學(xué)生明確,教材中的這些探究思維方法,它不僅是前人科學(xué)家科學(xué)探究思維的智慧結(jié)晶,人類科學(xué)思維的寶貴財(cái)富,而且也是學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)與掌握的重要方面,更重要的是這些探究思維方法還是今后從事實(shí)際科學(xué)探究的基礎(chǔ)。
其次是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究思維方法的訓(xùn)練。創(chuàng)設(shè)科學(xué)探究情境,模擬科學(xué)探究過(guò)程不僅有利于促進(jìn)學(xué)生探究行為的規(guī)范化,而且也是訓(xùn)練科學(xué)探究思維的主要途徑。
科學(xué)探究思維方法的訓(xùn)練主要應(yīng)從物理探究實(shí)驗(yàn)入手,具體從以下三方面進(jìn)行訓(xùn)練:一是讓學(xué)生思考探究實(shí)驗(yàn)的原理,鼓勵(lì)學(xué)生不局限于教材乃至超越教材;二是讓學(xué)生設(shè)計(jì)或制定探究實(shí)驗(yàn)的方案,包括實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)步驟地制定;三是讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與論證,尤其是注重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中的思維方法訓(xùn)練,使學(xué)生初步掌握一些基本的分析與處理方法,如尋找物理量之間的關(guān)系通??紤]是否為代數(shù)關(guān)系還是矢量關(guān)系,是否為正比關(guān)系還是反比關(guān)系,是否為一次函數(shù)關(guān)系還是二次函數(shù)關(guān)系。又如數(shù)據(jù)處理的方法有公式計(jì)算的平均值法與圖像處理法;四是讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)誤差或評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性與嚴(yán)密性。
顯然,在深刻領(lǐng)悟科學(xué)探究方法的基礎(chǔ)上注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)目茖W(xué)思維方法訓(xùn)練,有利于形成學(xué)生的科學(xué)探究思維能力。
四、適當(dāng)延伸課題內(nèi)容,拓展學(xué)生的探究空間
從探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與實(shí)質(zhì)而言,它應(yīng)該是不受時(shí)間與空間的限制,它既不能局限于課堂的45分鐘,也不能局限于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室空間,而是課外與與校外的延伸學(xué)習(xí),適當(dāng)設(shè)計(jì)與提供課題延伸的探究性學(xué)習(xí)內(nèi)容素材,是拓展學(xué)生探究性學(xué)習(xí)空間的有效途徑。
課題延伸的思路與方法很多,下面介紹四種一般的思路與方法。
(1)知識(shí)與方法方面的延伸,以擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)與方法結(jié)構(gòu)。如學(xué)習(xí)“運(yùn)動(dòng)、空間和時(shí)間”課題后,教室就可以提供關(guān)于“時(shí)間和長(zhǎng)度計(jì)量”的閱讀資料,使學(xué)生知道時(shí)間與長(zhǎng)度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是如何規(guī)定的,計(jì)量精度是如何逐步提高,測(cè)量方法如何改進(jìn)與發(fā)展,以擴(kuò)展學(xué)生關(guān)于“時(shí)間與空間”的知識(shí)結(jié)構(gòu)。再如學(xué)習(xí)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究”課題后,教師就可以提供“伽利略與勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的課外閱讀資料,使學(xué)生了解伽利略如何從物體沿斜面運(yùn)動(dòng)進(jìn)而發(fā)現(xiàn)勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)領(lǐng)悟伽利略的研究思路與方法,學(xué)會(huì)科學(xué)思維,掌握科學(xué)方法。
(2)現(xiàn)代科技應(yīng)用的介紹,以開(kāi)闊學(xué)生的視野,豐富其知識(shí)。如學(xué)習(xí)“速度和加速度”課題后,教師就可以提供“運(yùn)載火箭發(fā)射升空全過(guò)程”的課外閱讀資料,使學(xué)生了解運(yùn)載火箭發(fā)射的“加速飛行段、慣性飛行段和最后加速段”的三個(gè)階段及運(yùn)行軌道情況,同時(shí)引發(fā)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代科技的興趣,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣。
(3)提示對(duì)日常有趣現(xiàn)象的觀察,以激發(fā)學(xué)生的探究情趣。如學(xué)習(xí)“力的平衡”課題后,教師就可以提示學(xué)生注意觀看精彩的“走鋼絲與椅子頂”的雜技表演,引導(dǎo)學(xué)生探究思考“雜技表演者為什么常拿著長(zhǎng)長(zhǎng)的竹竿,或者花傘、彩扇等物品起著“延長(zhǎng)手臂”的作用。
(4)指導(dǎo)課外小實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)原理或論證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
順便指出,盡管課題的延伸方法較多,但要注意如下三點(diǎn)要求:一是課題延伸的內(nèi)容必須與課題內(nèi)容緊密聯(lián)系或結(jié)合,這樣有利于促進(jìn)學(xué)生較好地完成當(dāng)前課題的學(xué)習(xí)任務(wù)。二是課題延伸的內(nèi)容能會(huì)使學(xué)生感興趣,學(xué)生感興趣,學(xué)習(xí)才有效果。三是在提供閱讀型材料后針對(duì)性地提出與材料有關(guān)的思考或探究性的問(wèn)題,目的是促使學(xué)生讀后思考或探究,增強(qiáng)閱讀效果。
參考文獻(xiàn):
[1]王五一.怎樣開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)[M].重慶:西南師范大學(xué)出版社,2006.