一、“探究性學(xué)習(xí)”背景下的教與學(xué)
探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生通過自主地參與獲得知識的過程。它首先是一種學(xué)習(xí)方式,因為是學(xué)習(xí),所以它不同于科學(xué)家發(fā)明創(chuàng)造那樣的探究,學(xué)生的探究是在教師的激勵、啟發(fā)和誘導(dǎo)下,運用科學(xué)的方法去理解和掌握未知的知識;同時探究性學(xué)習(xí),又不同于傳統(tǒng)的接受性學(xué)習(xí),其目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,所關(guān)注的是探究學(xué)習(xí)的過程;另外探究性學(xué)習(xí)還是一種學(xué)習(xí)的手段,促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作,提高學(xué)生的各種活動能力。
探究性課堂教學(xué),是指教學(xué)過程在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作探討為前提,以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容,以學(xué)生周圍世界和生活實際為參照對象,為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會,讓學(xué)生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑的嘗試活動,將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題的一種教學(xué)形式。探究性課堂教學(xué)是教師和學(xué)生雙方都參與的教學(xué)活動,應(yīng)充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,即“規(guī)律讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn),方法讓學(xué)生自主尋找,思路讓學(xué)生自主探究,問題讓學(xué)生自主解決”。
二、“探究性學(xué)習(xí)”的課堂教學(xué)設(shè)計原則
1、體現(xiàn)學(xué)科特點。物理是一門實驗科學(xué),依據(jù)物理學(xué)科提供的大量豐富教學(xué)素材的特點,設(shè)計時要全面挖掘素材中的各個教學(xué)點,結(jié)合物理學(xué)在實驗技能、邏輯論證等方面的特點來設(shè)計。
2、依據(jù)大綱緊扣教材。教學(xué)大綱是根據(jù)各學(xué)科特點提出的學(xué)科必需達(dá)到的教學(xué)目標(biāo),大綱對教學(xué)內(nèi)容的重點、難點、基本實驗要求等都做了具體分析和說明,對各部分教學(xué)目標(biāo)也有明確規(guī)定,是學(xué)科要求的綱領(lǐng)性指導(dǎo)文件。教材是為實現(xiàn)大綱的目標(biāo)要求,在考慮學(xué)生心理生理特征,教育教學(xué)原理,學(xué)科特點,社會發(fā)展等因素的基礎(chǔ)上編制而成的,教材作為教師講課和學(xué)生學(xué)習(xí)的重要材料,是教學(xué)活動的最主要的載體。在依據(jù)教學(xué)大綱的要求,把握教材的編寫體系和領(lǐng)會編寫意圖的基礎(chǔ)上來設(shè)計,才能發(fā)揮大綱和教材的作用。
3、以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心?,F(xiàn)代教學(xué)理論指出,教學(xué)活動是學(xué)生的認(rèn)識活動,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,任何知識的獲取,能力的發(fā)展,情感的培養(yǎng)都是學(xué)生主體與教師主導(dǎo)相互作用的結(jié)果。所以探究式學(xué)習(xí)課堂教學(xué)的設(shè)計應(yīng)細(xì)致考慮學(xué)生所處階段的身心發(fā)展和思維水平,了解學(xué)生的認(rèn)知和智能結(jié)構(gòu),掌握學(xué)生的知識基礎(chǔ)和各個教學(xué)班級的學(xué)生環(huán)境情況等因素后展開。
4、突出探究式學(xué)習(xí)的特點。⑴提倡多樣化的學(xué)習(xí)方式。⑵處理好學(xué)生自主學(xué)習(xí)與教師指導(dǎo)作用的關(guān)系。教師要充分地傾聽和珍視探究中學(xué)生獨特的感受和體驗,既要面向全體學(xué)生,又要關(guān)照到學(xué)生的個體差異,還要珍視并正確處理學(xué)生已有的個體知識和原始概念,引導(dǎo)學(xué)生積極反思。⑶在探究過程中要強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的合作與交流,特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生間的相互傾聽,讓學(xué)生體驗探究過程中的挫折與成功。⑷、對待不同學(xué)段的學(xué)習(xí),對探究的水平要提出不同的要求。
三、探究性學(xué)習(xí)課堂教學(xué)設(shè)計范例——牛頓第二定律
1、提出問題。既然力是產(chǎn)生加速度的原因,物體質(zhì)量是慣性大小的量度,那么,加速度與力、物體的質(zhì)量存在著什么樣的關(guān)系?
2、猜想與假設(shè)。讓學(xué)生相互議論,假設(shè)作用在物體上的力由F增加到2F,物體的加速度怎樣?是否可以這樣推測:2F的力由兩個同方向的力F組成,產(chǎn)生的加速度變大。假設(shè)大小相等的力F分別作用在質(zhì)量為M和2M的物體上,物體的加速度又怎樣?是否可以這樣推測:質(zhì)量為2M的物體看成兩個質(zhì)量為M的物體組成,每個M所受作用力為0.5 F,因此其加速度變小。通過以上推測可以想到:作用力越大,質(zhì)量越小,其加速度越大。進(jìn)一步猜想加速度a與力F可能成正比,與物體質(zhì)量成反比。
3、制定計劃。通過怎樣的實驗來檢驗以上猜想呢?學(xué)生討論解決以下問題的各種可能方法。⑴怎樣通過實驗研究三個物理量的關(guān)系?①先保持一個物理量不變,研究其他兩個物理量的關(guān)系(變量控制法);②先保持小車質(zhì)量M不變,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,然后,保持拉力不變,研究加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系。⑵拉力的大小怎樣測定?①用彈簧秤拉小車,彈簧秤的讀數(shù)為拉力的大?。虎谏芭c砂桶的重力大小為拉力的大??;③鉤碼的重力大小為拉力的大小。⑶怎樣才能保證小車的加速度是由拉力產(chǎn)生的?①使長木板盡可能光滑;②給小車車輪和定滑輪涂上潤滑油;③在長木板一端墊一小木塊,以平衡摩擦阻力。⑷加速度大小怎樣測定?①由vt=v0+at求a;②由Δs=aT2求a;③由于小車做勻變速運動,有Δs=aT2,因T相同,故可用Δs的大小反映a的大小,不必具體計算a的數(shù)值(轉(zhuǎn)化法)。⑸怎樣處理實驗數(shù)據(jù)?①畫a(Δs)—F圖象和a(Δs)—1/M圖象;②列表比較各組數(shù)據(jù)中a(Δs)與F的比值和M與a(Δs)的乘積。
4、實驗操作與收集證據(jù)。按照老師的建議,學(xué)生分小組進(jìn)行實驗操作,把測量數(shù)據(jù)填入質(zhì)量M不變時設(shè)置的表Ⅰ和拉力F不變時設(shè)置的表Ⅱ。(表略)
5、分析實驗結(jié)果,形成結(jié)論。畫a(Δs)—F圖象和a(Δs)—1/M圖象,由圖象分析得出實驗結(jié)論(由學(xué)生歸納):物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比。
6、實施評估。各探究小組要檢查和思考探究計劃的嚴(yán)密性,證據(jù)收集的周密性,以及解釋的科學(xué)性,并對結(jié)論的可靠性作出評價。若結(jié)論與假設(shè)吻合,表明探究成功。
7、進(jìn)行組間交流與合作。在探究過程中,各探究小組畫a(Δs)—F圖象和a(Δs)—1/M圖象,雖是直線但有差異,各探究小組之間進(jìn)行比對和交流。
總之,探究式課堂教學(xué)是否能取得實效,歸根到底是以學(xué)生是否參與、怎樣參與、參與多少來決定的,同時只有學(xué)生主動參與教學(xué),才能改變課堂教學(xué)機(jī)械、沉悶的現(xiàn)狀,讓課堂充滿生機(jī)。在探究式教學(xué)中,充分認(rèn)識到假說的提出在學(xué)生探究中的核心地位,結(jié)合物理學(xué)科的特點,以教材為載體,以實驗探究為核心,推出探究性課堂教學(xué)模式。做到每步探究先讓學(xué)生嘗試,把學(xué)生推到主動位置,放手讓學(xué)生自己學(xué)習(xí),使探究式課堂教學(xué)進(jìn)人理想的境界,以達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的。