一、探究性學習在教學中的組織與實施
“探究性學習”的倡導者是美國芝加哥大學施瓦布教授,他強調學生學習的方法與過程,認為探究式的過程和方法適合在理科教學中培養學生的“創造力”,并進一步指出運用這種學習,不是命令學生學習,而是教授學習的新方法,培養自我汲取知識的能力。學生在探究性學習中不僅能產生濃厚的學習興趣,而且還能感受到自己的失敗與錯誤,通過找出失敗原因,糾正錯誤,逐步走向正確,真正體會到成功的喜悅。富有探索性的物理學習實踐是發現物理現象探索物理規律的關鍵,亦是物理素養形成的過程。
那么如何引導學生在學習物理過程中實驗探究性學習呢?根據我的教學經驗可以按如下方式進行。
1、發現和提出問題是教學的開端。教師在教學伊始應首先創設問題情境,激發學生的求知欲和探究欲,促使學生頭腦中產生有指向性的疑問,為教學的開展和學生的創造性思維的啟動奠定基礎。創設情境要注意兩點:一是情境的創設應該從學生熟悉的現實材料入手,同時聯系教學的重點和難點;二是要盡可能地創設條件,讓學生很快進入問題情境。這樣做,一方面能使我們有效地突出重點、突破難點實現教學目標;另一方面有利于學生在情境中自己去發現問題,提出問題,提高學習的主動性。情境創設可以通過以下方式:以“趣”入境——講述生活趣事,激發學生的求知欲;以“疑”入境——利用實驗現象設置懸疑,激活學生的思維;以“情”入境——利用現代教學媒體展示現實材料,激發學生的情感。比如,《阿基米德原理》一課的導人,我就運用了以“趣”入境的方式,先請一位同學講述曹沖稱象的故事后我趁勢提出:曹沖在不知不覺中應用我們物理學中的有關浮力的大小的原理,巧妙地稱出了大象的體重,同學們想知道其中的道理嗎?我們這節課就來探究浮力的大小——阿基米德原理,這樣就順利地導入了新課,接著我又讓每組學生仔細觀察掛在彈簧秤下的鉤碼(200g)緩慢地浸入燒杯內的水中直至浸沒時的實驗現象,并要求學生觀察出現什么變化。當然此時有部份學生只觀察到彈簧秤讀數的變化,沒有發現燒杯內水位的上升,教師要及時引導、點拔直至他們發現彈簧秤讀數變小的同時水位上升的現象后再讓學生針對這個現象提出問題。這樣用以“疑”入境的方式讓學生發現問題,提出問題。
愛因斯坦曾說:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”提出問題是探究式教學的關鍵,問題可以是學生提出來,也可以由教師提出來。“學成于思,思源于疑。”質疑常常是創新的開始。因此耍使學生知識內化,構建正確的知識網絡,必須熱情鼓勵和引導學生針對情境提出問題,注意培養學生的“問題意識”。教師提出問題要注意三點:一是問題必須與教學內容和學生的思想實際相聯系;二是問題必須考慮到學生認識結構的最近發展區;三是問題必須層層推進,逐步提高思維要求。這樣一方面在于使學生有解決問題的樂趣和信心,另一方面也有利于提高學生解決問題的能力,增強教學效果,比如《阿基米德原理》的教學,我讓學生把金屬塊(200g的鉤碼)浸入水中,要學生觀察什么變化:①水位升高;②彈簧秤示數變小。問:這兩變化是同時發生的,那么他們之間是否會有什么聯系呢?(因為同時發生,一般具有內在聯系),但這里面一個是力的減少,另一個是水面的升高,力只能與力比較,不能與高度比較,分析到這里,似乎路走不通了,但我又接著引導,問:大家想想,水面為什么會升高?學生答:因為金屬塊浸入水被排開,所以水面升高。我又再問:彈簧秤示數減少是力的變化,那么被排開的水的哪一個物理量可與力比較?學生答:質量——重力。我又繼續問:如果改成裝滿水的杯,把排開的水收集起來比較行嗎?這種提問,層層推進,有很強的邏輯推理性,重在過程引導,有效地進行思維突破。
2、探究問題的解決是教學的主線。教師應使教學活動自始至終圍繞著問題的探究和解決展開,從中激發學生求知欲和創造沖動,培養學生多式探究、多角度思維去解決問題,獲得知識的能力。既已提出問題,就必須解決問題。但解決問題的方式絕不是老師把現成答案塞給學生,而應是師生多向互動探究,主角是學生,教師是搭橋引路者——為學生獲得正確結論創造條件。在課堂中學生分小組討論是激勵求異思維、集中探究析疑,解決問題的有效途徑之一。小組討論探究析疑主要目的在于激發學生學習興趣,發揮學生的主體性作用。培養合作學習的理念,并調動不同知識水平的學生利用已有的知識結構,交流互補,使問題結論趨向完善,同時在相互探究中樹立創造意識,做到敢于向他人學習,大膽發表自己不同的見解,比如《阿基米德原理》的教學時,讓學生設計一個實驗方案——如何把被物體排開的水收集起來并稱出物體排開的水重,然后再與物體所受浮力的大小進行比較。我讓學生小組討論設計好實驗方案后請二個小組分別到講臺桌前演示給其他同學看并進行比較、分析從中得出正確的操作方法,這樣學生不僅能產生濃厚的學習興趣,而且還能感受到自己的失敗與錯誤,通過糾正錯誤,逐步走向正確,真正體會到成功的喜悅,從中培養學生的創造性思維和創新能力。探究式教學強調學習者主動探究,但并不意味著讓學生完全自由探索。因此,在分組討論探究過程中,教師要注意以下幾方面:第一,教師必須努力形成民主平等的教學觀,在課堂上營造平等討論、自由爭辯的和諧氣氛,幫助學生克服自卑、羞怯心理,把討論當作自己鍛煉口頭表達能力,充分展示自己才華的良好機會;第二,在學生探究進程中,教師應該深入到各小組中去引導學生探究,發現疑難問題要及時點拔,并對探究情況給予贊賞,使學生既受鼓勵又受啟發,從而促使探究析疑收到良效。第三,有些小組內無法解決的問題,可以小組派代表到其它小組咨詢探究,或教師板書該小組的問題請其它小組幫助解決,若仍無法解決或解決不完整時,教師要及時指導學生閱讀探析相關教材內容,以找到解決問題的辦法或答案。
3、解決問題是教學的歸宿。問題既可以是教學的起點和主線,也可以是教學的終點,教師應引導學生運用所學知識經驗去合理解決問題,并在初步解決問題的基礎上引發新的問題,從而不僅使教學延伸課外,而且最終把學生引上創造之路。比如《阿基米德原理》的教學在得出F浮=G排之后,我提出這樣的問題:在曹沖稱象的故事中,曹沖為什么要在船上刻一個記號?這個記號所起的作用是什么?這個問題是要讓學生在已探究過的問題中去反思,去運用、去解決問題,從而學會遷移知識,以突破本課的重點和難點。
二、探究式教學的實踐體會
1、探究式教學打破了傳統的“一言堂”、“滿堂灌”的教學模式,變沉悶壓抑、枯燥無味的教學為生機盎然、生動活潑的教學,學生自主性、探索性學習顯示出誘人的魅力,學生在民主平等輕松愉快的氣氛中進行知識探究,獲取知識,體驗了感受——探究——創造的樂趣,變被動接受為主動探究,培養了創新思維,充分調動了學生主體參與的積極性和主動性,使課堂教學煥發出生機和活力。
2、在探究式教學中,教師角色發生了根本性轉變,變“以教師為中心”為“以學生為主體,以學生發展為本”。教師不再僅僅是知識的傳授者,而是學生學習的指導者、學生主動建構意義的促進者。每個學生都參與知識的探究過程,自主學習探索問題,從而達到培養創新思維、創新能力的目的。這充分體現了“一切為了學生的發展”的基礎課程改革的素質教育觀。
3、探究性學習過程都是圍繞問題進行的,問題是探究性學習的內驅力,問題引發認知沖突,打破了認知平衡,學生不再像過去那樣安靜地坐在教室聽課、記筆記,而是人人都有動腦、動口、動手的機會,敢于生疑、質疑,這種教學模式強化了學生的問題意識,激發了學生學習興趣,培養了學生交流與表達能力、思維能力,同時也讓學生感受體驗到成功的喜悅,提高了對實現自我價值的認識。另外,在探究中也培養了學生合作學習的理念,形成師生和諧融洽的課堂教學氛圍。
4、在探究式教學中,學生會從跨學科、多角度去質疑、懷疑,這就對教師素質提出更高層次的要求,教師傳統的教學方式受到挑戰,為此,教師必須樹立正確的教育理念,應當具備跨學科多元知識結構、多向和諧的教育交往能力和健康的心理素質。只有解放思想,更新觀念,改革教法,提高自身素質,才能真正成為素質教育的履行者。