劉振洲
【摘要】新課程倡導(dǎo)科學(xué)探究,這就要求教師注重探究教學(xué),將科學(xué)探究既作為一種主要的教學(xué)方式,又作為學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生既能掌握科學(xué)的基礎(chǔ)知識和原理,樹立良好的思維品質(zhì),又能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中了解科學(xué)研究的方法,形成科學(xué)探究的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。作者針對初中物理科學(xué)探究式教學(xué)做了一些理論和實踐的探討,對初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略提出了建議。
【關(guān)鍵詞】物理教學(xué) ?科學(xué)探究 ?問題 ?猜想 ?實驗 ?論證
無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家的教育工作者,都充分預(yù)見了科學(xué)素質(zhì)對于現(xiàn)代人的重要性,并積極尋求教育解決的方法。毫無疑問,科學(xué)素質(zhì)的涵義引起了廣泛的討論,討論的結(jié)果集中體現(xiàn)在三個方面:科學(xué)觀,科學(xué)知識和能力,科學(xué)行為習(xí)慣。對于受教育的個體而言,可以說科學(xué)觀是一個人科學(xué)素質(zhì)的核心,科學(xué)知識和能力是基礎(chǔ),而良好的科學(xué)行為和習(xí)慣的養(yǎng)成是真正意義上的科學(xué)素質(zhì)的提高。但在科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)過程當(dāng)中,其三者的地位卻不同,科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)必得通過科學(xué)知識與能力的點滴培養(yǎng),才會逐步建立起一個人的科學(xué)觀和形成良好的科學(xué)行為規(guī)范。因此,從教育學(xué)的角度來看,科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的首要任務(wù)是科學(xué)知識和能力的培養(yǎng),而在科學(xué)知識和能力當(dāng)中更重要的是科學(xué)能力的培養(yǎng),因為能力對于一個人的影響是更為深遠(yuǎn)的,更具有廣泛的遷移價值。而科學(xué)能力又集中體現(xiàn)在科學(xué)探究(探索和研究)能力上。
從普通心理學(xué)的角度來看,能力的定義是:凡是直接影響人的活動效率,促使活動的順利完成的個性心理特征就叫做能力。而科學(xué)探究正是人們所從事的一種富有探索性和創(chuàng)造性的活動,因此可以對科學(xué)探究能力做一個比較簡單的界定:即凡是直接影響人的科學(xué)探究活動效率,促使科學(xué)探究活動順利完成的個性心理特征就叫做科學(xué)探究能力。由于科學(xué)探究活動本身的復(fù)雜性和綜合性,科學(xué)探究能力也必然包括從事科學(xué)探究活動所需要的各種能力,是一種綜合性很強的能力。
一、提出問題能力的培養(yǎng)策略
傳統(tǒng)物理教學(xué)特別強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的三大能力,即實驗?zāi)芰?、思維能力和分析解決問題的能力。后來有專家對第三個能力的完整性提出了質(zhì)疑:發(fā)現(xiàn)問題與提出問題比解決問題更重要,只注重解決問題遠(yuǎn)不能適應(yīng)新時代的要求。為此,初中新課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)學(xué)生“能在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)一些問題。有初步的提出問題的能力?!痹诟咧须A段還要求學(xué)生“具有一定的質(zhì)疑能力”,“能發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題”??梢娕囵B(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與提出問題的重要性。
二、猜測與假設(shè)能力的培養(yǎng)策略
1、使學(xué)生認(rèn)識猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的重要性
如同前文對學(xué)生進行提出問題的重要性教育一樣,猜想與假設(shè)的重要意義也必須要進行教育。猜想與假設(shè)的重要性首先在于它是科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo),如果猜想與假設(shè)一旦能得到實驗結(jié)果的支持,它就可能發(fā)展成為科學(xué)結(jié)論。因此,猜想與假設(shè)能幫助探究者明確探究的內(nèi)容和方向,指導(dǎo)探究沿預(yù)定目標(biāo)展開,避免探究的盲目性。
因為猜想與假設(shè)對解決問題的方案作了一定的預(yù)見性思考,因此,它為收集信息、分析和解釋信息提供了一個大致的框架。要使學(xué)生獲得對猜想與假設(shè)的正確認(rèn)識,應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷猜想與假設(shè)的過程,并據(jù)此制定探究計劃或設(shè)計實驗,完成探究活動。學(xué)生體會猜想與假設(shè)是得出科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo),在整個探究活動中起引導(dǎo)性的作用。
2、打破猜想與假設(shè)的神秘感
我們在生產(chǎn)生活中,常常用猜想一假設(shè)的方法解決問題。例如星期二在家看電視,忽然圖像沒有了,我們首先猜想:可能是停電,建立停電假設(shè)。但屏幕還有亮光,于是推翻此假設(shè)。再猜想,假設(shè)是這個電臺停止播放節(jié)目,但用遙控器查發(fā)現(xiàn)所有頻道的電臺都沒有圖像,又否定此假設(shè)。剩下兩個假設(shè):有線電視信號的輸入線斷了或電視機壞了。
3、鼓勵學(xué)生要敢于建立假設(shè)與表達假設(shè)
多數(shù)的教師已經(jīng)意識到這點的重要性,重視培養(yǎng)學(xué)生的積極性,但是也有將近一半的教師在學(xué)生建立假設(shè)和表達假設(shè)時,特別是這種假設(shè)可能很荒謬時,并沒有進行鼓勵,甚至可能譏笑,這很不利于學(xué)生假設(shè)能力的發(fā)展。
要鼓勵學(xué)生敢于建立假設(shè)與表達假設(shè),關(guān)鍵是聯(lián)系學(xué)生已有經(jīng)驗,引導(dǎo)學(xué)生討論并能毫無顧慮地發(fā)表看法,不要譏笑學(xué)生幼稚天真的想法,反而要表揚他們敢想敢說。
三、制定計劃與設(shè)計實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)策略
在制定探究計劃或設(shè)計探究實驗之前,必須明確探究的目的和已知條件。探究的目的來自于探究的問題,探究計劃的具體任務(wù)或?qū)嶒灧桨傅木唧w要求來自于根據(jù)探究問題所提出的猜想或假設(shè)。當(dāng)猜想或假設(shè)一經(jīng)提出,便能據(jù)此明確目的,辨明條件。
制定計劃與設(shè)計實驗是科學(xué)探究過程中重要的環(huán)節(jié),但多數(shù)情況下,為了使科學(xué)探究能進行下去,教科書都需要介紹探究的方法,因此在課堂教學(xué)中,這個環(huán)節(jié)學(xué)生較少有鍛煉的機會,這樣,讓學(xué)生經(jīng)歷制定計劃與設(shè)計實驗的過程就顯得特別必要。
四、分析與論證能力的培養(yǎng)策略
應(yīng)該認(rèn)識到,實驗數(shù)據(jù)并不等于探究的結(jié)論,實驗數(shù)據(jù)是對實驗事實的客觀記錄,探究的結(jié)論是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規(guī)律。例如對部分電路歐姆定律的探究,當(dāng)實驗測出了在各種不同電壓下通過電阻的電流值時,即使實驗操作正確,得出的數(shù)據(jù)可靠,但探究僅停留在此階段,面對諸多的電流值和電壓值,不對這些數(shù)據(jù)進行比較、分析、歸納,什么結(jié)論也不能形成,探究等于半途而廢,因此,分析論證在科學(xué)探究中是必不可少的。
在學(xué)生經(jīng)歷了分析論證形成探究結(jié)論后,引導(dǎo)學(xué)生把分析論證前后的科學(xué)探究進程進行對比,能加深學(xué)生對分析論證在科學(xué)探究中所起作用的正確認(rèn)識。
科學(xué)探究能力的培養(yǎng),越來越受到人們的重視,應(yīng)該說這是一個很大的課題,是整個教育界都在力圖去研究的一個課題。在實踐中,還有很多具體的問題需要認(rèn)真的探討和研究。相信隨著課程改革的深入開展,教學(xué)工作者和理論研究者同心協(xié)力,真正使得提高學(xué)生的科學(xué)探究能力成為大家認(rèn)同并自覺追求的目標(biāo)。
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