摘要:在新課程的實施過程中,大家都很重視探究教學,但是怎樣才能讓探究教學發揮出應有的教學功能?為此,本文談了四點意見:一是強調在運用各種教學方法中應努力滲透科學探究教學;二是強調通過創設情境來激發學生的探究欲望,誘發學生的探究動機;三是強調對探究方法的引導;四是強調營造不斷深入的討論交流氛圍。
關鍵詞:探究教學;課堂落實
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2011)5(S)-0008-3
新課程提出的科學探究,既是學生的學習目標,又是一種重要的、有效的學習方式,它對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。而學生學習方式的轉變,要以教師教學方式的轉變作保障。培養和落實學生科學探究能力的主渠道在課堂,這就要求教師在課堂上能夠運用不同的教學手段和方法進行探究教學,在此過程中對學生滲透探究思想、培養探究能力。
1 靈活選用教學方法讓探究教學滲透在傳統教法中
新課程背景下各種版本的中學物理教科書,幾乎是以“實驗與探究”為主旋律來編寫的,但是實際教學中我們不能面面俱到地每節課都采用實驗法讓學生進行“實驗探究”。美國教育心理學家奧蘇泊爾指出接受學習既可能是機械的也可能是有意義的,而在有意義的接受學習中,學生要經過積極的思考,才能在新知與舊知之間建立有機聯系,而這個過程便有學生的能動作用,或多或少包含著探究的因素或體現出一定的探究性。在平時的教學中,教師應盡量從接受學習中挖掘探究的因素,努力在傳統教學方法的運用中滲透科學探究要素。
我們應充分認識到,課堂內的探究不完全等同于科學家的探究,課堂教學除了著重讓學生體驗探究的某些過程,更重要的是讓學生的思維參與探究活動,即在教學中讓學生進行“為何做?”“做什么?”“怎樣做?”“做出了什么?”“說明了什么?”等理性思維的參與過程。在教師的指導下,學生通過探究任務的形成和解決過程,以上內容是可以在傳統教學方法實施的課堂教學中得到落實的。
2 創設激趣啟思的情境讓探究教學變得生動
中央電視臺記者采訪諾貝爾物理學獎得主丁肇中教授時問:“科學家的研究是自主的,為什么呢?”丁教授回答說:“好奇。”當記者問:“這種好奇是什么時候有的呢?”丁教授回答:“兒時就有了。”可見教師在進行科學教育時,培養學生的好奇心是多么重要。因此,在進行探究教學時,創設能夠激發學生好奇心的教學情境是很重要且行之有效的。
學生的興趣程度是探究教學能否順利進行的基礎。如果在探究教學中創設的教學情境不能引起學生的興趣,那么學生會覺得探究索然無味,也就沒有繼續探究的動力了。因此,創設有興趣的教學情境,也是使學生繼續探究的動力。
要激發學生的興趣,就要重視一些有趣的小實驗,用于新課的導入。
案例一:初二《流體壓強與流速的關系》的引入
隨堂實驗:用漏斗吹乒乓球
師:(將漏斗的喇叭口朝下,用手把乒乓球托在喇叭口內),請看(說完,松開手掌),這個現象說明什么?
生:乒乓球受重力作用而下落。
師:如果我從喇叭口向下吹氣,同時把手移開,乒乓球會掉下來嗎?
生:(學生猜想)會?不會?
同學們一起做此實驗,結果他們驚奇的發現,乒乓球沒有掉下來,他們都以奇異的目光望著老師,問道:這是怎么回事?
小小的一個實驗,向學生呈現一個令人困惑或意料之外的情境,不僅激發學生的學習興趣,更重要的是能通過這些問題情境激發他們進行觀察和思考的欲望。學生在學習活動中,對自己感興趣的現象總是主動、積極地去認識、探究。因此,在探究教學中應設法激趣,以誘發學生的探究動機。
3 巧妙的方法引導讓探究教學過程變得活躍
學生探究能力的形成和發展是漸進式的,而不是突發式的,學生不可能一開始就能從事探究學習,它的開展有一種從“扶”到“放”的過程。因此在學生活動前應重視引導,教給學生探究的方法。
筆者以前聽過一節《探究平面鏡成像特點》的課,授課教師問同學:“那如何進行實驗呢?大家能不能通過設計方案、小組實驗,檢驗自己的猜想是否成立,最終得出成像特點。”學生就按照課本給出的實驗器材和實驗步驟進行,教師只是在如何準確的操作上做了非常詳盡的指導,學生也得出結論。但是筆者發現學生到課后都沒有明白:為什么要用等效替代法進行實驗?為什么要用平板玻璃代替平面鏡?他們只是依照老師的要求逐步操作,這樣的探究活動即使得出結論,也是屬于低效的活動。
后來,筆者在下鄉支教同樣上這節課時,想讓學生明白實驗的探究方法,就沒有直接讓學生按教材的介紹去做實驗,而是順著學生認識的“像”與“物”入手,引導學生思考如何進行對比,結果在指導的過程中獲得了意外的收獲。
案例二:初二《平面鏡成像》教學(片段)實錄:
師:要想探究“像”與“物”的關系,就得先解決如何比較像與物的大小關系問題,怎樣才能比較準確的對比呢?
生A:用尺子量(如圖1所示)。
生B:不行,像在鏡子里面測量誤差很大。
師:是啊,這無異于拿一把刻度尺去測量遠處電線桿的寬度,這樣測量是不行的。那怎么辦呢?
(沉默一會)生C:拿一個和前面蠟燭一樣的蠟燭與鏡子中的像進行對比,如果能夠重合,說明像和蠟燭就一樣大。
師:你的辦法很好。我這里準備了一根和點燃的蠟燭相同的蠟燭,你能不能上臺來給同學們示范一下,應該怎么與鏡子中的像進行對比?
生C:(上來,手執蠟燭放在鏡子后面)
其他同學:看不見了。
生C:(又拿到鏡子前面,擺來擺去,最終把蠟燭靠在鏡子上,如圖2所示)。
圖 1圖 2
其他同學:不行,這樣不能進行比較。
師:你們覺得問題出在哪里?
生C:我不能確定像在鏡子里面的具體位置,我看見了蠟燭的像,但是我把這根相同的蠟燭放在鏡子后面,我連這根蠟燭也看不見了,被鏡子擋住了。
師:那有什么辦法可以解決呢?
師:(提示)我們的平面鏡和我們窗戶的玻璃一樣嗎?
生D:老師我知道了,可以用玻璃替代平面鏡啊。
師:能不能說一說道理?
生D:窗戶的玻璃可以透光,這樣就可以看到玻璃后面的物體,我們把一模一樣的蠟燭放到玻璃后面就可以準確的放在像的地方,而平面鏡不透光。
師:回答得非常好。平面鏡是在玻璃的后面鍍上一層銀,不透光,我們就看不到平面鏡后面的物體,因此在實驗中我們可以用平板玻璃替代平面鏡。
這個教學過程用環環相扣的問題,不僅解決為什么用平板玻璃替代平面鏡來研究這個難點,而且學生從討論中知道了如何能夠找到像的位置。這樣的過程,不正是我們在探究教學所強調的實驗方案的設計過程嗎?同學通過自主嘗試、討論交流,同角度地探究出問題的解決方式,為后面動手探究鋪平了道路,極大地豐富了學生的理性思維,培養了學生的探究能力。
同時,在探究教學中,實驗前的指導不能僅限于實驗技術層面,即如何讓實驗操作更到位,得到的結論更正確,而是應該提升到對實驗原理和實驗思想的指導。因為探究教學是要使學生在探究活動中的物理思維和操作統一,只要指導學生明白“為什么這么做?”,學生也就清楚“做什么?”“怎樣做?”了。
4 不斷抽絲剝繭的討論讓探究教學變得更加深刻
在實際的教學中,我們更多的是以討論和演示實驗的方式進行授課。利用物理演示實驗,通過討論來實現探究教學的目標,這樣的探究教學有更多的思維參與的活動。那么怎樣引導學生抽絲剝繭的去探究問題是一個很值得考究的問題。筆者認為在教學中必須從已有的知識儲備著手,然后引導學生從現象中不斷地提出新的問題、新的假設,并引導他們逐一解決。在這個過程中,要不斷地鼓勵和表揚學生,先從他們所想的方法去探究(即使方法是錯的),然后再從中引導他們從正確的方向解決問題。
在《平拋運動》這節課里,筆者用一套自制教具與學生一道探究平拋運動的規律,留下深刻的印象。
案例三:高一《平拋運動》(片段)教學實錄:
師:前面我們利用這套器材(圖3),對比了兩只小球在水平方向上的運動,得出平拋運動在水平方向上是做勻速直線運動的規律。下面我們能否也用這套器材,設計一個實驗來驗證平拋運動在圖 3豎直方向是不是真的做自由落體運動呢?
生A:把電磁鐵A、C串聯,取兩只相同的小球吸在電磁鐵上,切斷開關,一個做平拋,另一個做自由落體運動,看看它們是不是同時著地。
生B:不行。兩球不可能同時落地,根本不能比較,因為平拋小球必須先在斜槽運動,再做平拋運動。
生C:把兩個電磁鐵調成同一高度的,把電磁鐵C安裝的和電磁鐵A等高。(這個意見得到很多同學贊同)
師:這個方案可行嗎?大家再仔細觀察這個器材,同時想想比較研究需要的條件是什么?
生D:也不行。因為斜槽上的小球開始做平拋的時候,豎直方向的小球已經自由落體一段時間了,根本不能比較。
生B:得想個辦法保證當平拋小球剛離開軌道時,另一個小球恰好釋放開始下落。
師:非常好!回答到點子上了。那么怎么才能對比呢?
生E:有辦法。可以安裝一個自動控制,當第一個球離槽開始平拋時,立刻切斷電磁鐵C的電源,使第二個球開始下落。
師:非常聰明。問題是怎樣才能實現自動控制呢?
生E:可以采用光控;
生F:可以采用聲控;
生G:可以使用傳感器來控制……(學生的回答和爭論相等激烈)。
師:聲控可能不太行,但光控肯定可以,可以采用類似于實驗室常用的光電門來控制。傳感器有許多種,也一定可以找到合適的傳感器來控制。但是還有其它更簡便的辦法嗎?
生B:可以在軌道的末端安裝一個小開關,當小球經過末端時,把開關撥一下就切斷切斷電磁鐵C的電源。
師:非常妙。老師這里采用的正是你所說的辦法,在這里(指著器材)正是設置了一個微動開關(如圖4),使得第一個球開始平拋的同時,切斷電磁鐵C的電源,以確保第二個球也開始下落。圖 4
師:下面請同學們觀看演示實驗,注意比較兩球的運動。
從這個例子中可以看到:通過這樣抽絲剝繭般的交流,使學生對如何探究平拋運動在豎直方向上的運動規律有了更深入的理解。在問題的討論中,學生提出不同的見解,教師并不急于表態,而是引導學生思考,發現錯誤后,再討論交流得到正確的答案,這樣就逐漸形成動態的不斷完善的知識結構和思維方式。這樣的談話過程,雖然花時間,但學生大腦參與度高,能激發學生創新的欲望,培養學生的創新意識,也體驗如何進行創新,使得課堂探究教學更加深刻,這應該成為探究教學設計努力的目標。
知識是探究的前提,方法的養成、能力的培養只能融于知識教學之中,學生若沒有知識的接受,探究就失去了著陸點。因此教師在實施探究教學的過程中,應以知識傳授為載體,讓學生通過接受中有探究,探究中有接受的混合學習,掌握科學的思維和方法,培養學生的創新能力。以上拙見,不足之處還望大家批評指正。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部《全日制義務教育物理課程標準》.北京師范大學出版社,2001.7 第1版
[2]王樂玉.探究教學的學習和輔導.北京,中國人事出版社,2003
(欄目編輯趙保鋼)
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