黃志政
《初中物理新課程標準》十分重視對學生探究能力的培養,明確指出:科學學習要以探究為核心。那么,教師該如何正確、有效地引領學生走進物理探究活動呢?現結合自己的教學實踐,淺談物理課如何引導學生進行探究。
一、符合學生需求,找準探究起點
新課程標準指出:課程必須建立在學生發展需要和已有知識、經驗的基礎上。可見學生已有的知識、經驗就是探究的起點。教師在組織學生進行探究活動之前,必須考慮學生的已有知識和經驗,確定學生適合探究的知識起點和發展需要的探究路徑,才能達到我們常說的讓學生“跳起來能摘到果子”的理想效果。如果設置的探究起點過低或過高,都不易激起學生的探究欲望。例如,學習《浮力》一課時,不直接引入浮力的概念,先讓學生用彈簧秤稱量物體所受的重力,讓學生親身體驗用手向上托彈簧秤下所稱量的物體時,彈簧秤上的讀數會減小,讓學生明白:彈簧秤上減小的讀數就等于手向上托物體的力。然后,把掛在彈簧秤的物體浸沒在水中時,彈簧秤上的讀數會減小,當提問學生彈簧秤上讀數減小的原因時,學生很快就回答出水對物體產生向上的托力,從而引入浮力的概念,學生很快明白了:水對物體產生的浮力就等于彈簧秤上減小的讀數,為學生探究阿基米德定律奠定基礎。
二、架起溝通橋梁,巧妙遷移探究
學生獲取知識的道路是由已知通向未知。若學生在已知知識和未知知識之間出現溝壑時,就不能到達目的地,已知是此岸,未知是彼岸,教師應創設條件,架起由此岸到彼岸的橋梁,溝通道路,在基礎知識向新知識的遷移中鋪設一條探究坦途。例如,講《浮力》時,物體所受重力、物體體積是學生的已知知識。物體排開液體的體積、物體排開的液體所受到的重力、物體所受浮力的大小是未知知識。物體體積與物體排開液體的體積是易混知識。教師應架起探究的“橋梁”,使學生由已知知識的此岸成功到達未知知識的彼岸。
三、激發學生興趣,點燃探究激情
興趣是最好的老師,學生的探究欲望是從興趣愛好開始的。讓學生領略自然現象中的美妙與和諧,激發學生的探究興趣是物理新課程標準的核心價值觀。興趣在探究活動中的巨大動力作用,已為不少心理學家所肯定。瑞士心理學家皮亞杰把興趣說成是“能量的調節者”。我國著名心理學家潘菽認為:“興趣是學習動機中最現實、最活躍的成分”。學生對探究有興趣,就可以激起學習物理的積極性,并提高學習成績。初中生對新事物有非常強烈的好奇心和求知欲,其思維特點主要是親身體驗的形象思維,只具有初步的抽象思維能力,缺乏空間想象能力和高度概括能力。然而,物理探究活動是嚴密的、理性的活動,學生面對的物理探究是:枯燥的數字、復雜的計算、曲折的分析、高度的概括。枯燥無藝術特色的物理探究,很難激發學生的探究樂趣。所以,教師應結合物理知識的特點,把抽象的空間想象變為直觀的形象思維,使學生的求知欲望與物理探究活動的有趣之處碰出火花,激發其探究欲望。例如,在探究物體的浮沉條件時,需要學生具備一定的空間想象能力。如果只講理論,學生必然感覺不到物理探究的樂趣。若能將物體所受的重力與該物體所受的浮力進行直觀比較,既把抽象的空間想象變為直觀的物理現象,就能使學生興趣盎然地進行探究。我讓學生分別在礦泉水瓶內裝上不同質量的水,使礦泉水瓶在水中能處于上浮、懸浮、下沉狀態。并讓學生分別測出礦泉水瓶處在上浮、懸浮及下沉狀態所受的重力和該物體所受的浮力,進行直觀比較,列表對比,分析論證,得出結論。這樣,學生較輕松掌握了物體的浮沉條件,并融會貫通地理解了潛水艇的工作原理。
四、創設問題情景,逐步深化探究
提出問題是物理探究的切入點。心理學研究證明,學生的探求動機往往都是在“問題”中萌發展開的,當認知與經驗相沖突時,就能激發學生的好奇心和探究欲望。在物理探究中,教師應想方設法創設問題情景。創設問題情景要把握教材知識點、考慮探究中生成問題,當學生所想到的和看到的現象不一致產生問題時,讓問題引起學生探究的興趣與動機,在需要迫切解決問題的求知欲的支配下,愉快地走進物理探究,逐步深化探究,有效地解決問題。例如,在引導學生探究浮力與液體密度的關系時,創設這樣一個問題情景:讓學生看到鐵塊在水中沉下去的現象。然后又拿一杯液體(先不對學生說明是什么物質)提問學生:“當把鐵塊放入該液體時,可看到什么現象呢?”很多學生認為鐵塊也同樣會沉下去。然而,當把鐵塊放入該液體,學生卻看到鐵塊漂浮在液面上,都覺得十分驚奇。這時學生就迫切想知道該液體是什么?鐵塊為什么會浮在上面?然后告訴學生該液體是水銀,讓學生查液體物質的密度表,探究浮力與液體密度的關系,使學生比較輕松地掌握浮力與液體密度的關系。如何深化探究呢?接著又創設一個問題情景:讓學生看到一塊肉沉入水杯的現象,提問學生:“如何讓肉塊浮起來呢?”讓學生思考由“沉”到“浮”的問題的解決方法是:增大液體的密度。而后,指導學生向水中加入食鹽,使肉塊浮起來,并讓學生回味語文教材中的《死海不死》。
五、突出探究重點,學會探究方法
匈牙利科學家波利亞說過:“學習任何知識的最佳途徑是由自己去發現,因為這種發現理解最深,也最容易掌握其中的內在規律、性質和聯系。”讓學生學習探究的方法、提高探究能力是新課程的重要理念。教師應明確教材中哪些知識是學生需要通過探究來獲得的,探究的重點、難點在哪里,通過探究要解決什么問題,學生在探究中會出現什么問題,學生會提出什么,探究成敗的關鍵是什么,這些都要仔細考慮。物理探究包含提出問題、猜想與假設、制訂計劃和設計實驗、進行實驗與收集數據、分析與論證、評估、交流與合作。教師要指導學生弄清在探究過程中有幾個量;哪些量是控制不變的,如何進行控制;哪個量是改變的,怎樣才能改變。如,引導學生探究物體所受的浮力與物體的形狀無關時,使學生認識到變量就是物體的形狀。就如何控制變量,同學們想出了許多方法。有的用橡皮泥,有的用質量相同形狀不同的甘薯、土豆。當他們得出物體所受的浮力與物體的形狀無關時,在學生稚嫩的臉上露出了成功的喜悅。
讓學生掌握物理探究的方法,提高探究能力,是物理教師不懈努力的方向。
(作者單位 河南省孟州市化工中心校)