淺談解決科學探究課堂教學的幾個矛盾

摘要：新課程改革以來，在實施科學探究物理課堂教學中存在一些實際矛盾，本文闡述解決這些矛盾措施與辦法。

關鍵詞：科學探究；課堂教學；分散與集中；探究內容

《新課程標準》所倡導的是學生主動參與式的科學探究，讓學生經歷科學探究的過程；充分發揮學生的主體作用，注重學生之間的交流與討論；允許學生提出和實施不同的探究方案。但在實際實施科學探究教學中常聽到一些老師訴苦：1、在現行的課時安排下，教學容量大與課時數不足是最大的一個矛盾；2、由于學生個體差異、班級差別及城鄉差異大，探究活動很難面向全體學生，很難落實探究的七個環節；3、學校實驗室的器材配備不能滿足現行教材的要求等等。本人在這兩年使用新教材教學中，為解決上述矛盾嘗試了一些方法，找到了一點出路，現談點自己的體會和粗淺的看法。

一、分散與集中相結合，解決課時矛盾

1、課堂上分散探究與集中交流

對于某一具體的科學探究內容，學生可能會提出不同的猜想和假設，因而會設計出不同的實驗驗證方案。如果課堂上每個學生對所有的猜想和假設都進行實驗驗證，課上的時間肯定會很緊張，就如有的老師常說的不能完成教學任務。所以我們可以幫助學生在眾多的猜想和假設中選擇一兩個進行驗證探究。或者教師將這些猜想和假設的驗證進行合理分工，讓不同組的學生承擔不同的工作，然后，通過交流與討論，將每一種猜想和假設的驗證情況進行“資源共享”。

如“探究影響導體電阻大小不同的因素”一節，在老師出示不同功率的兩燈泡接在同一家庭電路中，亮暗不同的情景下，引導學生分析引起燈泡亮暗不同的原因是通過燈絲的電流不同，造成電流不同的原因又是受燈絲電阻不同影響的，再讓學生認真、仔細觀察燈絲結構下，學生可能會對影響的因素進行合理的猜想，有電阻與導體的材料、長短、粗細、溫度等，我們可將學生分為四組分別進行驗證，然后再通過交流和討論，統一驗證同一因素的各組之間的認識，并匯總驗證不同因素的各組結論，從而得出影響導體電阻大小因素的實驗結論。可以采用此方案的教學內容還有“探究通過導體的電流與導體兩端的電壓。導體的電阻的關系”，“探究影響液體(以水代替)蒸發快慢的因素，“探究浸在水中的物體受到浮力大小”“探究影響滑動摩擦力大小的因素。”這樣的教學設計即可以在有限的課堂教學時間內完成探究任務，又使學生在經歷科學探究過程中對“過程與方法”進行了充分體驗，提高科學探究教學的效率與質量，同時也不消弱使學生經歷科學探究過程中的教育功能。

2、探究內容課外分散課內集中

對部分實驗探究內容，難度較低又比較貼近學生生活，能取材于身邊物品，或者需要較長時間，最重要的是學生有能力獨立完成的，教師可以事先布置學生在家完成，這樣既能緩解課時緊張，也更好地讓學生積極參與體驗身邊物理現象的感受。如“熱現象”中的觀察“化冰實驗”，“靠感覺判斷物體的冷熱不可靠”的小實驗，“觀察液化現象”，“小孔成像的特點”，“觀察光折射現象——筷子子變折，硬幣變淺”等等。對于學生獨立完成的內容，課上老師一定要有機會給予反饋，讓學生將自己觀察到的物理現象用自己語言描述出來。如在“化冰”實驗中，學生觀察到的“冰能浮于水面”“熔化過程中有氣泡產生”“熔化過程中會發出響聲”“未熔化的冰并不變軟”等。可見在家完成小實驗，能最大程度培養學生的具體觀察力，當然也同樣解決了課時緊張的矛盾。另外，學生表述自己對現象的解釋，鼓勵學生將自己的見解大膽公開并與他人交流的愿望，認識到交流與合作的重要性。

二、充分挖掘生活用具來解決實驗器材不足的困難

加強實驗，拓展實驗是新教材的一個重要特征，又是提高物理教學質量的先決條件。《新課程標準》中提及的“過程與方法”與“知識技能”一樣重要，意在要求學生經歷觀察物理現象的過程，簡單描述所觀察物理現象的主要特征；能在觀察物理現象中發現一些問題；通過參與科學探究活動，收集信息，初步認識科學研究方法的要素。所以在新課程教學中物理課堂，實驗更顯得突出重要。教師在設計教學方案上應盡可能設計一些實驗讓學生真正體驗“觀察”、“參與探究”。

由于目前學校實驗室的器材配備是按過去《教學大綱》的要求裝備的，不單數量少，品種單一而且與新課程的要求相脫節，一些農村學校實驗室中的器材就更少了。所以就簡單地依賴實驗室與實驗員的準備來完成新課程的教學顯然是行不通的，就如《聲音》一章，傳統的實驗器材主要是幾把音叉，這不僅單調，枯燥，而且遠離生活使學生感到陌生，同時也不能讓學生人手—個。這就要求我的老師多鉆研教材，多動動手，動動腦，盡量從我們身邊生活環境中挖掘出成本低，但效果好的“寶貝”來。如果“聲音的產生”一節，除了準備各種金屬絲、泡沫、氣球以外還可以事先布置學生帶上自己的樂器。“探究光折射規律”一節，讓學生準備一帶蓋的塑料可樂瓶，裝上半瓶滴有豆漿或牛奶的水，水面吐上一口煙霧，外加一把玩具鐳射筆就可以很好完成實驗。課上要因地制宜地設計簡單實驗，如通過搓手發熱的活動來感受摩擦生熱；用手將空杯子慢慢壓入盛水的盒中，讓學生感受手掌受力的變化，從而初步體驗物體排水多少與浮力的關系。還可以用盛水的玻璃杯和球形燒瓶代替凸透鏡來研究成像規律等等。

再如“探究影響摩擦力大小的因素”的教學，由于學生在日常生活中有比較豐富的感性認識，也可這樣設計方案：讓部分學生用傳統的實驗器材——毛巾、布、木塊、彈簧測力計進行分組探究，讓另一部分學生自己用手在桌面上滑動，并在手掌與桌面間墊上不同材料來體驗影響摩擦力大小的因素，還可以用一只手壓上再滑動來感受壓力的影響，象這樣的課堂設計，不僅解決了實驗器材不足的困難，更重要是肯定了學生的實驗設計方案，對培養學生的創新意識和發散思維也會起到積極作用。還能提升課堂的活力與生機，激發學生學習興趣。同時拉近物理學與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性，感受到科學和社會和日常生活的關系。

三、針對學生具體差異。教學內容層次化

科學探究的形式是多種多樣的，其要素有：提出問題，猜想與假設，制定計劃與設計實驗，進行實驗與收集證據，分析與論證，交流與合作。在學生的科學探究中，其探究過程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。如科學探究的內容離學生生活較遠，感性認識缺乏的問題，如果讓學生提出問題就顯得有困難，可以由老師提出問題，再讓學生進行猜想。如“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”課上老師問：“電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關?”對程度差的學生這樣問還不夠針對，可以進而問：“如果改變通過電磁鐵的電流或者改變電磁鐵的匝數，它的磁性強弱會變嗎?”

有些探究問題，實驗裝置復雜較多，實驗設計要求苛刻、嚴密，可以由老師設計方案，介紹，解釋清楚實驗裝置的具體作用再讓學生動手操作。并完成收集數據，處理數據。如“探究海波熔化實驗”，對海波熔化過程中的加熱溫度控制要求較高。所以要求用燒杯中的水來加熱，這層道理應與學生交待清楚。這樣將教材內容進行層次分化，適當降低教材梯度不僅可以減少課堂學生操作的盲目性、混亂性，同時也能讓基礎欠佳或能力不理想的學生參與活動，避免充當配角的狀況。

我們使用的新教材內容比較多樣、具特色。不僅有《課標》要求的教學內容，還安排了開闊學生眼界，拓寬知識面的“閱讀材料”、“科學窗”，貼近生活的、活潑有趣的“做一做”，延伸知識，提高能力的“想想議議”以及歸納、復習功能的“歸納總結”。課后作業也增設了不少關注學生生活、體現社會熱點、突出學生思維以及注重知識綜合的問題。更突出的是“做一做”、“試一試”的活動問題以及比較規范要求的“設計實驗”作業。我們的老師在教學中切忌對所有學生，所有內容一刀切，即統一要求在課堂上完成。像設計實驗的過程需要時間長短因人而異，所以就可以它留到課后作業，這樣等于把思維的時間給拉長了，同時把差異部分留到課余時間去解決。

為符合學生的認知規律，遵循由易到難的原則，實施探究的局部環節，逐步過渡到進行完整的探究過程，對于不同水平的學生，探究活動要求不同，教師參與的程度出不同，作業也要各異。最大程度地實現課堂教學要面向全體學生的理念，將探究式教學目標落實到實處。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部，全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)[S]，北京：北京師范大學出版社，2001

[2]蘇義明，淺談科學探究的教學設計與實施中心的幾個問題[M]，北京：北京師范大學出版社