摘 要: 在新理念背景下,高中物理教師應改進教學模式,積極進行探究性教學研究。
關鍵詞: 高中物理課程 探究性教學 要素
知識經濟時代的到來,使得人們越來越重視人際交流與合作,重視合作意識的培養和探究能力的提升。學習與探究聯姻,構建探究式學習的課程,是近年來基礎教育改革的一大成果。由于將探究引入了教學,教學模式大為改觀,師生教與學的積極性也大為提高。
《普通高中物理課程標準》指出:高中物理課程應促進學生自主學習,讓學生積極參與,樂于探究,勇于實驗,勤于思考。通過多樣化的教學方式,幫助學生學習物理知識與技能,培養其科學探究能力,使其逐步形成科學態度與科學精神。新課程把這一理念作為實施教學的基本理念。
為了更好地實現物理學科教學新理念,適應《普通高中物理課程標準》和新課程的需要,教師要幫助學生從被動的學習者轉變為主動的學習者,在探究物理規律的過程中培養獲取和處理信息的基本科學方法和思維模式,在參與解決問題,參與決策,參與小組討論,參與學習評價的過程中,將所掌握的科學知識同他們從多種渠道獲得的知識聯系起來,并將所學的科學知識應用到新的問題中去,在學習過程中逐步形成科學探究能力。因此,教師有必要對新課程,新理念背景下的探究學習教學設計進行研究。為此,我將探究性教學的一些要素總結如下。
一、創設情境,提出問題
科學始于問題,問題源于發現,發現源于情境。所以,為學生創設豐富真實的物理情境,組織引導學生認真觀察,對學生大腦產生刺激,引發認知沖突,從而引導學生發現問題并提出問題,這是科學探究的靈魂,也是成功進行科學探究的前提。教師要引導學生從日常生活、生產實際、社會熱點、難點問題入手,或者是在學習中發現問題,并能用語言表述出來;教師可根據本節課的教學目的尋找與教學內容密切相關的,可以激發學生興趣的材料,創設出若干情境,讓學生發現并提出問題。教師在創設問題情境上起很重要作用,教師創設的問題情境應來自于學生的日常生活實踐,來自于物理科學史中的趣味事例,來自于物理學實驗,來自于學生利用原有的知識解釋不了的問題,來自于學生對某一物理問題的不同看法。
二、引導猜想,作出假設
教師應讓學生利用自己已有的知識對問題的最終答案提出可能的設想,即作出假設。牛頓說:“沒有大膽的猜測,就作不出偉大的發現。“科學探究不是盲人摸象,為了使探究工作具有一定的目的性和指向性,我們往往在探究之前就對研究的問題進行初步的猜想和假設。猜想與假設在科學探究中的重要作用就在于它是科學結論的先導,為收集信息、分析和解釋信息提供了一個大致的框架,對解決問題的方案作了一定的預見性思考,為制定探究計劃、設計實驗方案奠定了必要的基礎。因而猜想與假設無論是被證實還是未被證實,都具有推動認識發展的作用。盡管所提出的猜想不一定是最科學的結論,但對問題成因的猜想仍需要有一定的依據,這依據就是科學事實或者已有的經驗和知識,因此為了防止學生猜想的隨意性,鍛煉學生分析問題的能力,教師要讓學生說出猜想的理由,并用口頭或書面語言表達出來。
三、制定計劃與設計實驗
制定計劃與設計實驗是科學探究活動時必須經歷的一個過程,是科學探究的重要環節,是從操作的角度把探究的猜想與假設具體化、程序化。它旨在讓學生在動手之前先動腦,使探究活動的方法更明確、思路更清晰、過程更科學。但很多教師舍不得把時間花在讓學生制定計劃和設計實驗上,而是讓學生按照現成的“物理實驗冊”的步驟與方法做,或者按照老師的思路做,導致學生被動地做實驗,很少去思考到底為什么要這樣做,怎么做,除了這樣做,是否還可以用其他方法做,等等。如果沒有探究計劃,沒有實驗方案,科學探究的操作也就失去了根據。教師要引導學生相互交流探究計劃,尋找計劃中的不當之處,并推測它在探究中可能產生的不良后果,從而體驗制定計劃和設計實驗在科學探究中的重要作用。
四、進行實驗與收集證據
學生經過推斷、篩選所確定的計劃與實驗方案是否合理、可行,是否能夠有效地解決問題,必須通過具體實驗來檢驗證明。針對假設,按照制定的計劃和方案進行實驗,通過觀察實驗現象,分析實驗數據和總結實驗結果,看假設是否成立、有效。在教學過程中,教師應鼓勵學生收集有助于他們評定方案是否有效的資料,指導學生自己動手操作實驗、驗證方案。在這一過程中,教師應注意各小組員有明確的分工,以及分工角色的轉換,以保證讓實驗探究適時地順利進行。這不僅可以培養學生獨立操作的能力,而且可以使學生感受到合作的重要性,這一過程中是學生直接對所學知識的驗證和基本技能的體現。
五、分析與論證
教師應該讓學生認識到,實驗數據并不等于探究的結論,實驗數據是對實驗事實的客觀記錄,探究的結論是在數據的基礎上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規律。教師要組織學生根據實驗現象、實驗數據或收集的事實進行分析論證,探討結論,使學生像科學家一樣自覺主動地分析問題、解決問題,指導學生不要帶著對實驗結果的預期來影響對實驗數據的描述,啟發學生自己發現這些數據之間規律的過程,是一個發展學生創造性思維的過程。
六、評估
在這個過程中,教師評價、學生自我評價或小組之間互評等多種形式相結合,評價時重視學生對自已學習活動的反思和自我評價,這是科學探究中必不可少的環節。教師要讓學生有更多的機會去反思,去體驗探究發現的“過程”,并讓學生能用口頭、書面等方式比較明確地表達自己探究過程和結果,這樣才能更好地培養學生善于認識自己的各種需求、能力、思維品質、態度、行為的反思能力,體驗探究學習的樂趣和成功喜悅。強化對探究過程和探究結果進行評估的意識,對發展學生的批判性思維具有積極的意義。教師要有意識地幫助學生養成評估的習慣。
七、交流與合作
首先教師應要求學生具有準確表述的意識。學生在探究過程中所獲取的信息并不完全相同,對信息的處理、分析和解釋也會有所不同,這就要求學生明確表述自己的觀點,在合作中既堅持原則又尊重他人,既能獨立思考又能注意傾聽別人的意見,取長補短,完善自己的理解。