隨著課程改革的不斷進行,灌注式教學模式逐漸被新的教學模式所代替,新的課程標準在物理課程的構建中要求:應注重讓學生經歷從自然到物理、從生活到物理的認知過程,經歷基本的科學探究實踐,使學生得到全面發展。物理學是一門實驗科學,實驗可以促進學生對物理概念和規律的理解,并且可以使學生學到如何去獲取知識,因此在物理教學中實驗處于非常重要的地位。但現今的物理實驗教學中,存在許多教師“包辦”的現象。如:在學生做實驗前,教師從實驗目的、原理、器材、步驟、結果、注意事項等各方面用相當長的時間細細講解,甚至邊講邊演示,然后讓學生按照教師的意圖做實驗、取數據,實驗就算完成了。這種填鴨式的實驗教學模式,極大地影了學生的個性發展和能力的培養。探究式實驗教學是在教師的指導下,由學生通過主動探索、主動思考、親身體驗而獲得結論的一種教學方式。這種教學方式實質上是將科學領域的探究引入課堂,使學生通過類似科學家的探究過程來理解科學概念和科學規律。因此,運用探究式教學模式對學生的發展和科學探究能力的形成是很有益處的。
一、大膽嘗試
1.創設問題情景,讓學生發現問題,從而提出問題。
教師可根據教材的要求和特點,從學生已有的知識、生活經驗入手,創設一些能引起學生好奇,但用現有知識又不能解決的情景,引導學生進入研究物理現象的濃厚氛圍中。如:在講“聲音的產生”時,讓學生制造各種各樣的聲音,使學生處于聲音的王國中,提出“我想知道”的問題。學生提出的問題可能很多,師生應將提出的問題進行歸類篩選,然后選出和本課有關的研究課題,使“探究”活動的目的性更強。
2.結合已有知識、生活經驗,進行大膽猜想。
猜想不是胡思亂想,而是對實驗結果的科學預測,是進行科學探究的基本要素之一。教師可引導學生結合已有知識和生活經驗猜想。如:探究“影響蒸發快慢的因素”時,學生討論后普遍認為:因為蒸發只在液體表面進行,那么蒸發可能與液體的表面積有關;夏天濕衣服比冬天曬得快,那么蒸發可能與液體的溫度有關;人們曬衣服時習慣于放通風的地方,那么蒸發可能與液面上空氣流速度有關。這樣確定了自己的猜想可為下一步的學習做準備。
3.制定計劃,設計實驗。
這是探究過程中關鍵一步,是培養學生實驗技能和科學方法、科學態度和探究精神的關鍵所在,也是學生學習物理知識提高分析能力的關鍵所在。教師應讓學生經過討論,在教師指導點撥下,把實驗設計思想滲透給學生,讓學生自由選擇實驗器材,探索實驗方法和實驗操作步驟,不宜直接提供實驗方案,以妨礙學生探究的主動性和積極性。如:探究伏安法測電阻的實驗中,有部分學生直接把電流表與未知電阻串聯,電壓表與未知電阻并聯后接入電路中,另一部分學生在上述電路中又串聯了一個滑動變阻器。我引導學生分析為什么第二種方案比第一種方案好,最后由學生確定使用第二種方案進行實驗。
4.進行實驗,收集證據,分析歸納,得出結論。
明確實驗方案、器材和步驟以后,探究活動準備工作已經就緒,學生這時可以開始進行實驗。在實驗探究過程中,教師要注意巡視、指導、啟發,對學生不易完成的操作可加以示范。在實驗操作的過程中,學生往往只重視現象,忽略數據的處理,教師應及時引導學生做好實驗記錄,根據現象找本質,讓每組學生匯報探究結果,集思廣益,歸納總結出統一的結論。
5.交流與評估。
學生在實驗過程中,同組實驗者之間已經進行了內部的討論和小范圍的交流,這時教師可以讓學生擴大交流范圍,在交流活動中達到“切磋”的目的,實現思維的碰撞。這樣可在交流過程中培養學生的語言表達能力和邏輯思維能力。交流評估是科學探究的一個重要環節,教師應及時獲取反饋信息,并加以不斷修正,從而得出正確的結論,在交流中培養學生的協作精神。
二、教學實踐的反思
1.探究活動是師生互動的過程。
初中生雖有了一定的觀察能力、實驗能力和思維能力,但分析判斷能力還不成熟,自主性還不強,因此還需要給予正確的、及時的指導。在探究學習中完全放手、束縛太多都不現實,不僅不能實現教學目標,而且對后續課程的學習也有負面影響。因此探究性學習活動中,既需要學生的自主探究,又需要教師的必要指導,在互動中實現教學目標。
在探究《在并聯電路中的電流關系》時,我最初是想完全開放,讓學生自主探究。即創設情景后,由學生觀察、討論、猜想干路電流與支路電流的關系,然后自行設計方案、小組實驗,檢驗自己的猜想是否成立,最終得出結論。但是,在試教過程中,明顯感到難以駕馭,有的學生甚至對我的意圖不完全明白,結果只好臨時調整教學策略,效果自然不理想。通過反思,我認識到只有好的愿望、好的理念,不考慮學生的現狀,自然不會獲得理想的效果。
根據初二學生的認知能力我重新設計了方案,適當增加了教師的指導,針對學生的猜想,分步實驗,逐個檢驗,及時交流,教師也成為研究主體中的一員,效果就理想多了。由于把學習過程還給了學生,沒有了教師的絕對權威,學生依據自己的天性、智力水準,自然地在教師的引導下完成認知過程,他們的熱情自然高漲,從不同的角度思考、討論,設計不同的方案,選取不同的實驗用具,積極動手實驗,再思考、討論、交流,儼然一幅科學研究的情景。除了通常一些方法(一只電流表分三次接入電路),學生在活動中又找到了一種很有創意的方法。例如只需一只電流表,只接一次線就能完成實驗。
顯然,學生在課堂活動中已經成為了教學主體,他們為自己的發現(或稱為創新)而歡欣,這樣親歷的探究過程他們會終生難忘。
探究教學活動是一種特殊的認知和實踐活動,教師和學生都是主體,也必須成為主體。他們各自通過自己的能動作用,履行各自的角色,并且和諧互動,只有這樣,探究教學活動才能順利展開。如果教師、學生中任何一方不能積極、能動、自主、創造性地履行自身的角色,便失去了主體的特性,那么,探究教學的目標也就不可能實現。
2.探究活動應允許學生出錯。
由于器材、環境、知識水準、操作技能等原因,學生的實驗結果和結論有時誤差較大。教師若以此為契機提出問題,通過分析、討論,找出原因,改進實驗方法,對進一步提高學生的實驗技能和綜合能力會大有益處。對學生實驗中的誤差,教師切不可輕率指責、否定。同時,課前分組也應充分考慮學生的能力狀況,在活動過程中,教師應及時組織交流,以使學生學會傾聽他人的見解,從而學會攜手合作以實現活動目標。當然,課后的補救也是必要的。對探究過程中出現問題的小組或個人,教師應提供再探究的機會,幫助他們在分析失敗原因的基礎上,改進實驗方法,完成探究,消除失敗產生負面影響的可能。共性的問題,教師要采取恰當的措施補救,或提出新的探究課題。這很正常,正是因為問題或錯誤,才有了改進和創新。
在初中物理教學中探究式實驗教學是新的課程標準的要求,是物理教學中實現態度、價值、過程、能力與方法目標的最好載體。上好探究課的標準在于:能否符合學生的實際;能否激發學生對物理的興趣;能否使學生體驗到科學研究的真實過程和方法;能否提高學生的綜合能力。