摘 要:作為一名物理教學工作者要認真學習課程標準,研究教材,分析學生,掌握學生物理探究能力培養的技巧,搞好物理科學探究實驗教學,提高學生學習物理的興趣,取得較高的物理課堂教學效益。
關鍵詞:物理教學; 科學探究; 能力培養; 培養技巧
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2011)6-054-001
科學探究進入課堂改變了學生的學習方式,教師們創造了不少好的經驗,也出現許多問題和困惑。例如有的課堂探究活動過多,教學任務難以完成;有的教師把科學探究與做實驗等同起來,認為只要有過程不需要管結論,課堂探究活動熱熱鬧鬧,好的學生在探究,差的學生稀里糊涂,什么也沒有學到,造成學生兩極分化;有的教師把科學探究當成僵化的教條,為了避免完不成教學任務,逐條講實驗;有的教師認為“科學探究沒少做,學生成績沒提高”,索性把科學探究作為學生課外小實驗處理。筆者就這些現象進行分析研究,指明方向以利于教學。
一、不為探究而實驗,做到“四不”探究
《全日制義務教育物理課程標準》(2001年7月)對科學探究的描述是:學生在科學探究活動中,通過經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。
物理實驗探究的目的是培養學生學習物理的興趣,培養學生物理實驗探究的能力【包括提出問題、猜想和假設、設計實驗(或制訂計劃)、進行實驗(或收集證據)、分析和論證、評估、交流與合作的能力】,所以物理實驗探究也是學生學習的方式、學習的過程。因此物理探究的實驗必須具備知識性、價值性、興趣性、可操作性。我們不能為了探究的形式而進行實驗探究。
一是規定性的物理概念不探究。有些概念是為了物理的研究、學習、使用方便而引入的規定性概念,如“在物理學中,把一個物體相相對于另一個物體位置的改變稱為機械運動”“在國際單位制中,長度的基本單位為米(m),時間的基本單位為秒(s)”“把負電荷定向移動的方向規定為電流方向”“把某種物質單位體積的質量叫做物質的密度”等。這些是經過長期的實踐、物理專家規定的、國際統一規定的物理基本概念,現在讓學生在去進行什么假設、探究、評價、論證是毫無意義的,因此是沒有必要進行探究的。
二是“一句話了之”的容易問題不探究。如:“物質密度的大小與物體的什么因素有關呢?”“物體運動的快慢與那些因素有關?”。
三是驗證學生經驗的實驗不探究。學生經驗包括學生在日常生活中和學習活動中獲得的學生熟知的有關物理知識經驗。
四是學生探究不了的過難問題不探究。
二、整體規劃凸顯要素,全面發展探究能力
學生物理實驗探究的能力,包括提出問題、猜想和假設、設計實驗(或制訂計劃)、進行實驗(或收集證據)、分析和論證、評估、交流與合作的七個方面的能力。也是物理實驗探究的七要素。如果每一個實驗都按照這七個要素進行培養,是不現實的,也是不可能的。這樣把科學探究當成僵化的教條訓練,只會增加物理教學的難度,降低學習物理的興趣,學生物理實驗探究的能力培養的效果是不理想的。
正確的做法是,根據學生每一個階段具備的探究能力,認真分析初中物理教科書提供的每一個實驗,學生已經具備的探究能力,以提問形式進行檢驗,一筆帶過;選準一、兩個學生有興趣的、有待培養又能夠培養的探究能力進行重點培養;針對學生陌生的、較難培養的探究因素,我們應該降低難度,進行適當引導,鼓勵程度較好的學生課外進行實驗探究。這樣才能降低物理課堂教學的難度,提高學生學習物理的興趣,全面提高學生實驗探究的能力。
三、推行自主式探究,少做菜單式驗證
初中物理探究實驗的教學目的是發展學生的探究能力,激發學生物理探究的興趣,探尋研究的方法,而不是追求探究活動的形式,也不是物理規律的再現、知識的驗證,所以物理探究實驗要推行自主式探究,少做菜單式驗證。
菜單式驗證是學生按照給定的實驗設計進行實驗,告知學生應該使什么變量不變,什么變量改變,什么變量是獨立的,什么變量不獨立。實驗前已經知道結果,強調完成特定的任務,學生活動的中心是驗證教學中講述的概念、原理或關系,強調從抽象到具體化。因此學生是受實驗步驟的驅使,進行機械式操作,智力活動少,強調行為與規則一致。
自主式探究是讓學生在問題驅使下,自己設計實驗,識別、區別、控制相關的獨立和非獨立的變量,允許學生從他們的錯誤和失敗中學習。學生活動中心是發現新的概念、原理或關系,強調從具體到抽象,通過探究過程獲得結果,強調利用數據獲得概念,促進其對科學的理解,符合學生的認知規律。所以自主式探究實驗是持續的智力活動,強調獨立思考與行動,具有較高水平的思維技巧,有利于學生探究能力的發展。
四、精心預設,提高探究效率
我們在備課時,要認真分析教材,研究學生,對整節課的整體目標以及各教學環節的目標都要成竹在胸,根據學生的知識基礎、接受能力、學習方式、生活經驗,設計好各探究環節中教師引導和學生活動的方式,正確預測探究過程中可能出現的問題,設計好探究的節奏,提高物理課堂探究的效率。
一是與教學目標無關的環節,能省就省、能簡就簡。例如:“瓶吞雞蛋”的實驗中,“水煮雞蛋”和“撥雞蛋”的環節教師可以在課前完成,“觀察水的沸騰”的實驗中,直接使用80攝氏度的熱水等。
二是正確預測探究過程中可能出現的問題,反復操作、精心準備、避免失誤;對不能避免的可能出現的課堂生成,做好預案,處理自如。例如“探究浮力的大小”實驗中,“用細線把石塊拴牢”而不是“用細繩把石塊拴住”,防止因“線粗排開水多”或“不牢石塊脫落”,在溢水杯口滴蠟防止水滴不斷而耽誤實驗時間等。
通過反復研讀課標和教材、認真分析學生情況、積累教學工作經驗、恰當運用物理探究能力培養的技巧,我們的物理課堂就會富有樂趣和吸引力,就是高效的課堂,我們的學生就會好學物理、學好物理,學生的物理素養就會得到全面提高。