顧建元

(蘇州工業(yè)園區(qū)教師發(fā)展中心,江蘇 蘇州 215021)

試論探究教學(xué)的有效性策略

顧建元

(蘇州工業(yè)園區(qū)教師發(fā)展中心,江蘇 蘇州 215021)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》明確指出:科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式.本文以“探究教學(xué)的有效性”為主題,從探究教學(xué)的實施、探究能力的內(nèi)涵、探究能力的培養(yǎng)等不同角度,提出探究教學(xué)的有效性策略.

探究教學(xué);探究能力;有效性;策略

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)將“經(jīng)歷科學(xué)探究過程,具有初步的科學(xué)探究能力,樂于參加與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的活動,有運用研究方法的意識”列為物理教學(xué)目標(biāo)之一.然而,《課程標(biāo)準(zhǔn)》對科學(xué)探究能力沒有明確界定.同時,在日常的觀摩課中也發(fā)現(xiàn),教師對科學(xué)探究能力的內(nèi)涵不夠明確,在不同的探究環(huán)節(jié)中對探究能力培養(yǎng)的側(cè)重點不夠清晰,缺少對探究教學(xué)策略的整體性思考,致使科學(xué)探究能力的培養(yǎng)不能得到有效落實.為此,探究教學(xué)的有效性策略,值得我們探索研究.

1 準(zhǔn)確定位,把握探究教學(xué)方式的實施策略

探究教學(xué)的有效性,首先要以辯證思維對科學(xué)探究進行準(zhǔn)確定位,從而把握探究教學(xué)方式的實施策略.《課程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào)科學(xué)探究,明確提出“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的學(xué)習(xí)方式”.在各種版本的新教材中也都安排了諸多探究活動,旨在引導(dǎo)教師重視科學(xué)探究教學(xué),發(fā)揮科學(xué)探究在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法,培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神和實踐能力等方面的作用和優(yōu)勢.同時,《課程標(biāo)準(zhǔn)》把“提倡教學(xué)方式多樣化,注重科學(xué)探究”作為課程基本理念之一,又明確提出“在教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)對象靈活采用教學(xué)方式,提倡教學(xué)方式多樣化”的要求.

科學(xué)探究是一種重要的教學(xué)方式,但不是唯一的教學(xué)方式,也不是在任何情況下都是最好的教學(xué)方式.教師注重科學(xué)探究,既要在平時注重和突出某些要素的探究,也要精心安排好一些完整的探究教學(xué)活動.同時,要避免“過于強調(diào)科學(xué)探究”的教學(xué)傾向,倡導(dǎo)學(xué)習(xí)方式多樣化,根據(jù)講授、討論、閱讀、探究等方式的不同特點和優(yōu)勢靈活地加以選擇,“揚長避短、靈活運用”,應(yīng)作為探究教學(xué)方式的實施策略.

2 整體概括,明確科學(xué)探究能力的內(nèi)涵策略

探究教學(xué)的有效性,需要對科學(xué)探究能力的基本要求進行梳理概括,從而明確探究能力的本質(zhì)內(nèi)涵.何謂探究能力,《課程標(biāo)準(zhǔn)》沒有明確界定,僅把“提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗與制訂計劃、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作”作為科學(xué)探究要素,并在探究過程的各個環(huán)節(jié)中提出了基本要求.只有明確科學(xué)探究能力的內(nèi)涵,才能把科學(xué)探究能力的培養(yǎng)有效落實在探究活動的各個環(huán)節(jié).

為此,我們通過對《課程標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)探究能力31條基本要求進行系統(tǒng)梳理和概括,提出了科學(xué)探究能力的基本內(nèi)涵.

3 定向突破,確立科學(xué)探究能力的培養(yǎng)策略

探究教學(xué)的有效性,還需要對科學(xué)探究能力的3個核心要素以及主要表現(xiàn)定向落實到探究活動的各個環(huán)節(jié)中,從而確立科學(xué)探究能力的培養(yǎng)策略.

3.1 在情境誘導(dǎo)中,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識

愛因斯坦說過:“發(fā)現(xiàn)一個問題比解決一個問題更為重要”.發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是科學(xué)探究的前提,如果沒有發(fā)現(xiàn)并提出問題,科學(xué)探究便無從談起,因此,發(fā)現(xiàn)問題和提出問題對科學(xué)探究具有重要意義.然而,問題往往來自于教師精心設(shè)計的探究教學(xué)情境,情境誘導(dǎo)是培養(yǎng)學(xué)生問題意識的有效途徑.

例如,在感知光在空氣中的傳播時,教師創(chuàng)設(shè)如下實驗情境:打開激光手電筒,在教室的墻壁上出現(xiàn)了光斑.在學(xué)生觀察基礎(chǔ)上,教師提出了如下問題: (1) 光斑和打開的激光手電筒都是光源嗎?(2) 在上述實驗情境中,你能提出值得探究的問題嗎?

創(chuàng)設(shè)上述實驗情境和問題,旨在讓學(xué)生從貼近日常生活的事件中發(fā)現(xiàn)并提出“激光手電筒發(fā)出的光是怎樣傳播到墻壁”的問題,也為后續(xù)探究光在空氣中的傳播規(guī)律起到鋪墊作用.

3.2 在鼓勵猜想中,培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力

牛頓說過:“沒有大膽的猜想,就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)”.猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的重要作用,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.教師經(jīng)常性地鼓勵學(xué)生運用已有的知識或經(jīng)驗,對提出的問題進行猜想或假設(shè),并嘗試性地提出自己的見解和觀點,既有利于調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動性,又有利于引導(dǎo)學(xué)生明確探究的方向和內(nèi)容,使探究沿著預(yù)定的目標(biāo)展開,避免探究的盲目性.

例如,在探究“光在空氣中沿直線傳播的規(guī)律”時,教師描繪了“直線、向上彎曲、向下彎曲和不規(guī)則的曲線”等多條傳播路徑,并提出如下問題供學(xué)生討論:你認為光在空氣中是怎樣傳播的,說說你的猜想依據(jù).

教師創(chuàng)設(shè)上述情境和問題,旨在讓學(xué)生經(jīng)歷猜想與假設(shè)的過程,讓學(xué)生體驗猜想在整個探究活動中所起的引導(dǎo)性作用,獲得對猜想與假設(shè)的正確認識,也為下一步制定計劃、設(shè)計實驗方案奠定基礎(chǔ).教師鼓勵學(xué)生大膽猜想,并讓學(xué)生提出支持猜想的依據(jù),是增強學(xué)生勇于猜想、主動探究的意識和培養(yǎng)學(xué)生猜想能力的有效舉措.

3.3 在交流合作中,增強學(xué)生的表達意識

《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求學(xué)生具有表達自己觀點的意識,具體表現(xiàn)在當(dāng)自己的觀點與別人不同時,或者自己的想法別人暫時還沒有想到時所具有的表達自己觀點的愿望.同時,《課程標(biāo)準(zhǔn)》還要求學(xué)生注意尊重他人,表現(xiàn)為認真思考別人的觀點,在合作中堅持實事求是的精神,堅持嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,堅持用實踐來檢驗理論的觀點,堅持依靠證據(jù)結(jié)合邏輯分析進行科學(xué)探究的方法.

例如,在“探究光在空氣中的傳播規(guī)律”的討論中,學(xué)生通過交流逐步明晰了解決問題的思路:先設(shè)法顯現(xiàn)光在空氣中的傳播路徑,再探究光在空氣中的傳播規(guī)律.接著,教師引導(dǎo)學(xué)生感悟“在不同位置利用光屏接收光斑,通過對不同位置的光斑來探究光在空氣中的傳播規(guī)律”的研究方法,利用兩端拉緊的細線完成對不同位置的光斑處于同一直線上的規(guī)律探究.在此基礎(chǔ)上,教師利用噴水霧或煙霧引導(dǎo)學(xué)生觀察光在空氣中的傳播路徑,并指導(dǎo)學(xué)生通過直尺驗證上述結(jié)論的可靠性.

創(chuàng)設(shè)學(xué)生交流合作活動,既為學(xué)生表達自己觀點創(chuàng)造了機會,也為學(xué)生相互學(xué)習(xí)、取長補短、拓寬思路創(chuàng)造了條件,不僅有利于增強學(xué)生敢于表達自己觀點和注意尊重他人的意識,更有利于學(xué)生在交流合作中得到思維啟迪.

3.4 在方案設(shè)計中,讓學(xué)生領(lǐng)會探究方法

科學(xué)探究需要通過具體的操作來獲取證據(jù)和驗證假設(shè),制定計劃、設(shè)計實驗方案將把探究的猜想與假設(shè)落實到具體的操作方案上來.如果沒有計劃和方案的制定,探究操作將會失去方向.然而,制定計劃、設(shè)計實驗方案應(yīng)在學(xué)生領(lǐng)會探究方法的前提下才能完成.為此,在方案設(shè)計環(huán)節(jié)中,更應(yīng)重視學(xué)生對探究方法的學(xué)習(xí)和領(lǐng)會.

例如,在探究浮力大小與液體密度的關(guān)系時,首先應(yīng)組織學(xué)生對探究方法的討論,然后才是實驗方案的具體設(shè)計.在學(xué)生明確運用實驗探究和控制變量法之后,學(xué)生對實驗方案的設(shè)計便水到渠成.學(xué)生通過探究方法的討論,比較自然地擬定出如下實驗方案:讓同一個物體分別浸沒在清水和鹽水中,保證物體排開液體的體積相同,只改變液體密度大小這一因素.讓物體懸掛在彈簧測力計下端,讀出物體的重力G;讓物體分別浸沒在清水和鹽水中,分別讀出彈簧測力計的示數(shù)F1、F2,根據(jù)稱重法F浮=G-F,可計算物體在清水和鹽水中所受的浮力大小F浮1、F浮2;比較F浮1、F浮2的大小,即可判斷浮力大小與液體密度的關(guān)系.

教師組織學(xué)生進行探究方法討論,旨在促進學(xué)生對科學(xué)探究方法的學(xué)習(xí),為學(xué)生自主地制定計劃與設(shè)計實驗方案奠定基礎(chǔ),有利于學(xué)生掌握科學(xué)探究方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力.

3.5 在實驗操作中,培養(yǎng)學(xué)生的操作技能

具有初步的實驗操作技能,會使用簡單的實驗儀器和測量工具,能測量一些基本物理量,是《課程標(biāo)準(zhǔn)》對學(xué)生提出的實驗操作技能要求.培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能,也是中學(xué)物理實驗中的一項重要任務(wù).在探究教學(xué)過程中,同樣也肩負著培養(yǎng)學(xué)生操作技能的任務(wù).首先,要積極地創(chuàng)造條件多給學(xué)生動手實驗操作的機會;其次,在實驗前教師應(yīng)做好實驗的充分準(zhǔn)備,預(yù)測學(xué)生在實驗中可能發(fā)生的各種情況和問題,以便在實驗時教師能對學(xué)生進行必要的指導(dǎo);第三,在實驗中教師還應(yīng)給學(xué)生更多的主動權(quán),放手讓學(xué)生進行獨立操作,但也要注意在操作過程中對學(xué)生實驗遇到困難時的指導(dǎo)和幫助.

3.6 在分析論證中,培養(yǎng)學(xué)生的評價能力

學(xué)習(xí)的目的不僅在于學(xué)習(xí)物理知識,更在于學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會探究,形成正確的價值觀.不迷信權(quán)威,養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,是《課程標(biāo)準(zhǔn)》對分析論證環(huán)節(jié)提出的基本要求.在分析論證中教師應(yīng)積極地創(chuàng)造條件,讓學(xué)生對不合理的實驗方案或?qū)嶒灲Y(jié)論不斷地嘗試以懷疑、批判的態(tài)度進行審視,著眼于培養(yǎng)學(xué)生的評價能力.

例如,在“探究可沉于水中的小鐵球是否空心” 的實驗中,一位學(xué)生利用密度表、天平和量筒設(shè)計了如下實驗方案: (1) 用天平稱出小鐵球的質(zhì)量m,用量筒測出小鐵球的體積V; (2) 根據(jù)密度公式ρ=m/V,算出小鐵球的密度ρ測; (3) 對照密度表,進行判斷:若ρ測<ρ鐵,則小鐵球是空心的;若ρ測=ρ鐵,則小鐵球是實心的.教師沒有對該方案直接做出評價,而是啟發(fā)學(xué)生從器材的分度值和測量誤差上對方案進行反思,引導(dǎo)學(xué)生以懷疑、批判的態(tài)度對探究方案進行論證.

總之,科學(xué)探究是以促進學(xué)生發(fā)展為目標(biāo)的教學(xué)方式,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的有效途徑,應(yīng)讓學(xué)生成為探究學(xué)習(xí)的參與者、實踐者.為此,科學(xué)探究應(yīng)切實改變“有形無神”的假探究、偽探究現(xiàn)象,讓探究學(xué)習(xí)真正成為培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效載體.

1 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012:3,5,9,10.

2 劉炳升,李容.義務(wù)教育教科書(物理八年級上冊,下冊)[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2013.

3 羅國忠.探究教學(xué)中的教師失當(dāng)行為例析[J].物理教師，2015(5)：35-37.

2016-11-08)