魏義忠
在義務教育《物理課程標準》中,將“科學探究”列入課程目標,并明確指出“科學探究是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。”探究式教學就是在教學中,創(chuàng)設一種類似于學術研究的情景,引導學生自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題、實驗操作、調(diào)查研究、搜集和處理信息、表達與交流等探究活動,獲得知識、技能、情感、態(tài)度、方法、探索精神和創(chuàng)新能力發(fā)展的教學方式。它的本質(zhì)是把科學家解決自然領域或科學問題的思維方式用于教學,在學習知識的同時掌握初步的研究方法。
一、通過這些探究從而達到以下目的的內(nèi)容
1. 通過科學探究獲得證據(jù),培養(yǎng)不迷信權威,不輕信盲從的科學態(tài)度和追求真理、堅忍不拔的科學精神。2.運用科學思維的廣闊性、深刻性、獨立性和敏捷性的特點,揭示客觀世界中復雜現(xiàn)象的本質(zhì),發(fā)現(xiàn)它們之間的聯(lián)系,理解并掌握自然發(fā)展的規(guī)律。 3.學習研究問題的重要方法,體驗實驗探索研究的過程。物理學的研究方法同它的知識一樣,也是物理學習的內(nèi)容。尤其是實驗的方法,不僅可以揭示知識,對于初中物理教育的作用、科學學習的價值不是其他任何方法能夠比擬的 ,因此在教科書中的地位是凸現(xiàn)。例如,研究流體壓強與流速的關系,阻力對運動的影響,壓力的作用效果跟什么因素有關等,都是通過實驗使學生從具體的事例中體驗實驗及其效果,體會實驗探究方法。4.激發(fā)和引導學生學習,使學生快樂的學習物理。根據(jù)初中學生年齡特點和心理取向,我們用實驗性的探究活動來激發(fā)和引導學生的 學習興趣,通過滿足成功欲望、開闊視野,獲得學習的渴望,使學生快樂的學習物理。例如模擬照相機、磁化鋼針、讓線圈轉起來、硬幣跳高比賽、不倒翁等。
二、科學探究一般要經(jīng)歷如下的程序
1.提出問題 科學探究是以問題為導向的。首先讓學生問題情景中發(fā)現(xiàn)并提出探究的問題,建立猜想與假設。而創(chuàng)設問題的實質(zhì)既是啟動學生思維活動的過程,又是激發(fā)學生在機制運轉、促進學生識別問題關鍵和明確探究學習目標的過程,這個過程應該是把學生的思維向教學目標引導的環(huán)節(jié)。2.猜想與假設 猜想與假設是各種創(chuàng)造性勞動的一個重要環(huán)節(jié),物理課程對猜想與假設的能力要求是:嘗試根據(jù)經(jīng)驗和已有的知識對問題的成因提出猜想,對猜想的方向和可能出現(xiàn)的實驗結果進行推測與假設;認識猜想與建設在科學探究中的重要性。3.設計實驗 設計實驗是科學探究的重要環(huán)節(jié)。在教學中要逐漸達到放手學生自主地嘗試體驗科學探究計劃方案的制定過程,在采用實驗的方法開展科學探究中,依據(jù)實驗原理、實驗器材的性能和操作要求、實驗基本知識等選擇實驗器材,同時注意控制變量。4.分析與論證 分析與論證是信息處理階段,也是的認識從現(xiàn)象升華到理論的階段。課標要達到能初步描述實驗數(shù)據(jù)或有關信息;能對搜集的信息進行簡單的比較;能進行簡單的因果推理;經(jīng)歷從物理現(xiàn)象實驗中歸納科學規(guī)律的過程;嘗試對探究結果進行描述和分析;認識分析論證是必不可少的。5.交流與合作 合作學習是一種富有創(chuàng)意和實效的教學理論和策略,對于改善課堂內(nèi)的社會心理氣氛、提高學生的學業(yè)成績、促進學生形成良好非認知品質(zhì)等方面有效,成為當代主流教學理論和策略之一,被譽為“近幾十年來最重要和最成功的教學改革”。交流與合作是物理課程科學探究的七大要素之一。在科學探究中交流與合作成為一個重要的教學環(huán)境,老師們可以用來做探究過程中的必要活動:或是共同獲得實驗結果,或是分組研究不同的變量、最后共同分享探究成果,或是總結實驗方法、技能和技巧,或是辨析實驗結果,或是互相評價等等。
三、在平時探究式教學應注意以下問題
1.在備課上要從多個角度考慮問題,對于一個問題的提出要積極思考努力探索,通過各種渠道獲得準確地信息、完整地知識。除此之外還要考慮學生的知識水平,引導他們沿著探究的思路去解決問題。2.培養(yǎng)學生提出問題的意識 , 這是探究精神的重要表現(xiàn)。為了培養(yǎng)學生的提出問題的意識 , 教材設置欄目:我還想知道,其中學生提出的有價值的問題,有助于理解科學、能經(jīng)歷過程獲得體驗和感悟,對于知識結構構建、形成終身學習能力有意義。目的是讓學生樂于思考問題,提出問題,并把問題表達出來。教師應積極引導和鼓勵提問,并讓學生充分表達自己的想法,至于問題恰當與否并不是最重要,教師也無需每問必答。教師要讓學生放飛思想,大膽提問。3.在教學中要從學生易接受的事物開始,使他們達到樂于參與的程度。現(xiàn)代初中生的心理水平正處在形式運演初級階段,他們獲取信息的過程常常離不開具體的事物的支持。因為(1)初中物理課堂探究應以學生能習得正確的態(tài)度為重要目標。(2)探究之初以實驗為中心,探究目標要切近,要與思維起點構成上下位關系,對于探究途中的思維斷層應及時補充后續(xù)實驗或用對話的形式予以調(diào)控,不斷訓練學生由“接受”“反應”向樂于“參與”的心理過渡。4.不能把科學探究與實驗等同起來,實施新課程以前的實驗多以測量、驗證為主,探索性實驗較少,并且強調(diào)實驗的目的主要是通過做實驗可以使學生對知識的理解更深刻、更會運用、更不容易忘記。著眼點仍然知識知識,與課程標準的知識技能、過程方法、情感貪瀆價值觀三維課程目標并不一致。有些學生實驗中,學生對為什么這么做并不明白,學生沒有經(jīng)歷猜想假設、設計實驗的過程,完全是按照老師講的寫的步驟一步一步地盲目操作,這不是在進行科學探究。在物理新課程標準中,科學探究是和科學內(nèi)容并列的,科學探究不只是方法手段,也是教學目標,教學內(nèi)容。新課程強調(diào)科學探究的重點在于培養(yǎng)學生的科學探究能力,創(chuàng)新實踐精神,因此,我們在進行探究教學時不僅要讓學生動手,更要真正重視學生探究能力的培養(yǎng)。5.探究式教學的關鍵不在表面的形式而在體現(xiàn)。要使學生通過科學探究的學習變得不輕信盲從,不迷信權威,遇事會用科學的方法來研究證明,追根問底。因此在教學中可根據(jù)實際情況,設計教學環(huán)節(jié),在不同的課時中有重點的培養(yǎng)科學探究的某一兩方面的能力,而不必為了求全而面面俱到。蜻蜓點水式的走過場反而不利于學生學習和真正的理解科學探究。6.不能把探究學習和教師講授對立起來。新課程強調(diào)自主探究,但并不是什么內(nèi)容都由學生探究得出。新課程要求教師主導、學生主體,倡導學生主動參與、樂于探究的學習方式,但并不忽視教師主導地位。例如,對于概念和規(guī)律的探究教學,教師在講授中不直接告訴結論,不直接告訴用什么方法,而是讓學生從教師創(chuàng)設的情景中提出問題,建立假設,并且在教師的指導下積極思考,收集證據(jù),分析比較,得出初步結論,在教師的講解點撥下,建立新知識與舊知識的聯(lián)系,最后得出完整的結論或定律,從目前的實際看,學生的探究能力還是需要逐步培養(yǎng)提高的,需要有一個教師“牽著走”到“放開手”的過程。教師適時的講授、引導、點撥不僅不妨礙學生的成長,而且可以加速學生探究能力的提高,可以幫助學生盡快地不入自主學習的軌道。在有些內(nèi)容不好進行探究,有些復習課需要建立知識網(wǎng)絡時,有些由學生探究只能得出部分結論或只能得出定性的、不完整的結論時,教師的講授是必不可少的。7.初中的探究式教學還要為高中的探究式教學做準備和銜接。初中階段可以從學科內(nèi)較為簡單的探究式教學入門,以教師組織學生開展有指導的探究式教學為主,為后續(xù)跨學科的高中的探究做基礎。