摘 要:本文通過闡述如何把教學目標的落實分段實施、在實際探究實驗中培養學生的問題意識、把適當演示實驗改為探究實驗提高學生科學探究能力、在課外活動中拓展探究活動的廣度與深度、在探究活動中注重交流、評價的互動空間,完善探究活動的激勵機制等幾個方面,全面培養學生探究精神。
關鍵詞: 科學探究;分段實施;問題意識;探究精神
所謂科學探究(可簡稱為探究)就是讓學生去模擬科學家的工作過程,按照一定的科學思維程序去探索學習的過程,從中學習科學方法,發展科學探究所需要能力,增進對科學探究的理解,體驗探究過程的心理感受。
初中《新課程標準》指出,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式。在物理教學中,進行探究式教學,可以將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養學生的科學探究能力和敢于創新的探索精神。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,學習科學探究的方法,領悟科學的思想??茖W探究,它將是新時代的學生學習和掌握新知識的重要途徑。俗話說:“授之以魚,不若授之以漁”。隨著知識更新的速度加快,僅僅教學生掌握知識很顯然已經不夠,學生必須要有學習知識的方法和能力。因此,我們在教學中應倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。通過探究尋找物理規律,學習科學探究的方法及終生的探究興趣,養成良好的思維習慣培養科學探究能力。
物理教學中的探究實驗使學生手腦并用,把學生的興趣(情感領域)、知識(認知領域)、能力(動作領域)等各種心理因素融為一體,主動建構自己的知識和能力,在探究中享受學習的樂趣,同時教師在探究的課堂中享受工作的快樂。那么怎樣發揮探究試驗的功能,培養學生的探究能力呢?下面就本人在教學實踐中的想法做法,來談談幾個問題。
一、把握科學探究程序,將教學目標的落實分段實施
科學探究的過程是一個創造的過程,而創造力的核心是創造性思維,因此,探究實質是一個思維的過程,這個思維的過程是模擬科學工作者進行科研的思維程序來進行的。這種思維程序也就是學生科學探究的程序步驟。這種思維程序有如下的各個要素組成: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→評估→交流與合作。這一思維程序對教師來講是進行探究教學的一種重要的參考模式,對于學生來講是他們進行探究學習、創造活動的重要參考步驟,也是學生應該掌握的重要的學習目標。
科學探究課題的選擇以及活動的范圍、層次還要考慮學生的年齡特點,注意循序漸進。課題應該從小到大,活動要從簡單到復雜,要求從低到高,要有一個逐步深入的過程。整個探究活動中要體現教師的引導作用。不同階段的探究實驗,有不同的達成目標。如在八年級物理中,可安排了不同達成目標的探究實驗逐一展開。在八年級(上),最初的幾個探究都是非常簡單的、定性的,例如 科學探究:“速度的變化”“聲音的產生與傳播” 這幾個探究都是一兩步就能解決的。學期過半后,學生的探究能力已初步具備,此后的幾個探究逐漸復雜。到九年級(上)關于串并聯電路電流、電壓關系的探究已經是十分完整的、典型的探究活動了。同時要對初中階段的探究實驗有總體的把握,將三維目標的達成滲透到各個探究實驗之中,最后使學生的探究能力實現飛躍。
二、在實際探究實驗中,培養學生的問題意識
著名教育家陶行知說:“發明千千萬萬,起點是一問”,提出問題是科學探究的核心,沒有問題就無所謂探究,所有的探究活動都是圍繞問題而展開的,有了明確的問題,才能明確探究的目標和任務。
因此在探究時需要教師創設一定的情景,使學生通過觀察、感知、體驗后發現問題;或者創設一定的任務,在完成任務過程中,點燃智慧的火花,產生探究問題。教師要鼓勵學生大膽地懷疑,敢于提問。具體的操作步驟: 設置問題情景任務→分析歸納情境體現的內在規律→引導學生提出問題。
例如“電路連接方式的探究實驗”,在未講電路時,開始就讓學生到實驗室,進行分組實驗,每組3-4人,分給每組3-4個電鍵開關,三盞小燈珠及燈座,電池組,若干導線,只提1個實驗要求,就是讓三盞燈亮起來,另外每個小組都要就實驗提出1個以上表述正確的問題,各組提的問題不得重復。學生提出問題后就記在黑板上,比賽哪個組提出的問題多, 最后讓學生通過探究實驗把問題解決。
有疑則進,小疑則小進,大疑則大進,有疑則問,小疑則少問,大疑則多問。所以在探究實驗中,要讓學生多多質疑,達到提高探究的效率的目的。
三、把演示實驗改為探究實驗,提高學生科學探究能力
物理學是一門以實驗為基礎的學科。在教學中多設計探索性實驗來培養學生科學探究是一種有效的途徑。因為“探究性”實驗使學生更多地參與探究,學生在探究性實驗中親身經歷了知識的形成過程,對物理實驗原理、實驗條件、實驗方法有一個較為全面的了解和體驗,從整體上影響和改變學生的學習方式。
因此可把課本上的一些演示實驗改為科學探究。比如對于初二“研究光的反射定律”的實驗探究,可先讓學生自己先對光的反射的特點提出假設,然后自行設計方案和表格,并選擇學生手邊的器材,一邊實驗一邊探究,再從中發現光的反射規律。又如對于初三“怎樣使用電流表”的實驗探究,在學生對探究的過程有了較多的感性認識之后,讓學生完整地探究串聯電路和并聯電路的電流關系,把探究的程序性知識推到前臺。
四、注重交流、評價的互動空間,完善探究活動的激勵機制
滿足學生體驗成功的快樂。得出實驗的結論不意味著科學探究的完成。對結果的評估、科學解釋、對實驗的反思必不可少。創造心理學信息催化理論認為:倘若你有一種思想,我也有一種思想,而我們彼此交流,我們兩個人將各占有兩個思想,這是擴散性。信息擴散思想交換的結果,不只是各自占有幾種思想,還可以通過組合改造已有的思想而產生新的思想,或者在新信息的刺激下,通過聯想作用激發一些有價值的觀念,這就導致創造。所以我想在此提示各位同仁,對這個環節千萬不能忽視。
例如:在探究凸透鏡規律的實驗完成以后,選擇固定物與光屏不動的同學,在實驗中走了不少的彎路,遇到了不同的困惑,在實驗時,有的始終找不到像。通過小組間的互評、交流,最后其他同學提示能不能把物與屏的距離加大時,才終于有了發現。交流與評估在這里對他們以及其他的同學來說就顯得非常必要。評估與交流可以是自我反思、小組互評、組內互評、師生互評。
五、在課外活動中,拓展探究活動的廣度與深度
“從生活走向物理,從物理走向社會”是新課程理念之一。由于物理與生活、科學、技術和社會有著極為緊密和廣泛的聯系,因此在教學中要根據教學內容和學生的認識水平,結合學生生活實際,提供或指導學生挖掘生活中的探究課題,開展課外探究活動。如 “研究開水瓶的保溫問題”,“調查學校電能消耗情況,并對節約用電提出合理化的建議”, “研究拔河取勝的訣竅中那些與物理有關”,“研究電冰箱內外溫度差和所耗電能的關系”,“溫室效應”,“調查居住地的燃料使用情況,并對如何提高燃料的利用率提出合理化的建議”、“小發明,小自作”等。
還可根據課題進行課外閱讀,網上查詢,收集資料,觀察記錄,利用身邊隨手可得的器材進行實驗,通過分析論證、評估、交流進行較全面、系統的探究,提高學生探究能力,豐富學生課外生活。進行課外探究的著眼點,不在于學生能夠提出多少有實際價值的建議,而在于可通過這些內容學習和活動的參與,逐步樹立從社會發展的角度考慮科學技術問題的意識,以這種方式把人文精神滲透到科學課程中。因此,在課外活動中開展科學探究,是一種培養學生科學探究能力的重要途徑。
六、探究教學中存在的困難和問題
我在教學過程中也的確存在一些問題,一是探究性實驗需要在實驗室里進行,實驗條件是有限的,教師不得不把一些探究性實驗改為演示探究實驗或者用課件代替,甚至不做,只用口述,這樣一來,影響了學生學習的興趣,學生不能親自動手就體會不到成功的喜悅,就會影響學生學習興趣。二是科學探究對學生能力要求高。因有些教學的深度難以把握,有“下要保底,上不封頂”的感覺。教師要把握好這個“度”,就要認真體會課程標準的目標要求。
總之,在物理教學中只有重視探究實驗、重視科學探究才能達到提高全體學生的科學素養的目的。真正地使初中物理教學能夠做到增長科學知識,加強能力培養(包括觀察能力、思維能力、創新能力和欣賞與創造美的能力),掌握終生學習和探究問題的方法。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.九年義務教育初中《物理課程標準》[S],北京:人民教育出版社,2003.
[2]廖伯琴.九年義務教育初中八、九年教材[M].上海:上??萍汲霭嫔绨?,2005.