科學(xué)探究教學(xué)模式在高中物理實(shí)驗(yàn)課中的運(yùn)用

?張軍

(作者單位：河北省邢臺(tái)市第七中學(xué) 054001)

科學(xué)探究教學(xué)模式在高中物理實(shí)驗(yàn)課中的運(yùn)用

?張軍

河北省十二五規(guī)劃重點(diǎn)課題：課題名稱(chēng)：科學(xué)探究教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中運(yùn)用的研究，編號(hào)11040758。

隨著新課程改革的廣泛開(kāi)展，科學(xué)探究的教學(xué)模式被廣大教學(xué)工作者積極實(shí)施。本文作者根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)際，就在高中物理實(shí)驗(yàn)課中的運(yùn)用以及應(yīng)該注意的問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述。

探究教學(xué)；高中；物理；運(yùn)用

高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中，明確指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一；知識(shí)源于實(shí)踐，始于觀察。實(shí)驗(yàn)是物理課程及教學(xué)的顯著特點(diǎn)，物理實(shí)驗(yàn)作為一種特殊的實(shí)踐活動(dòng)，是研究和發(fā)展物理的基礎(chǔ)，許多物理問(wèn)題都是由實(shí)驗(yàn)引發(fā)的，它是高中物理教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。科學(xué)探究的模式符合新課程的理念，是優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高課堂教學(xué)效益，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的有效教學(xué)模式，在新課程的背景下尤其值得廣泛推行。近年來(lái)，我們?cè)诓煌瑢?shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐中，有側(cè)重點(diǎn)地對(duì)科學(xué)探究進(jìn)行了一些探索和研究，形成了一些認(rèn)識(shí)，取得了初步成效，也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。本文就在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程方面，發(fā)表自己的拙見(jiàn)，以期拋磚引玉。

一、科學(xué)探究模式的實(shí)際運(yùn)用

1.創(chuàng)設(shè)情境，奠定實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ) 高中物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，與人們的生活聯(lián)系緊密。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、多媒體情境、生活情境等，引導(dǎo)學(xué)生互助合作與實(shí)踐探究，從而展開(kāi)高中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，不斷拓展與完善學(xué)生的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生探索出新知識(shí)與新方法。

例如學(xué)習(xí)“機(jī)械能守恒定律”相關(guān)知識(shí)時(shí)，設(shè)定探究式實(shí)驗(yàn)主題“探究機(jī)械能守恒定律”，教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，通過(guò)問(wèn)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和指點(diǎn)。探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以運(yùn)用書(shū)本上的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的方法，也可以自制擺，或者借助DIS研究機(jī)械能守恒定律。通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑和疑惑，并展開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究、合作交流，結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)條件，展開(kāi)實(shí)踐探究。通過(guò)探究式實(shí)驗(yàn)展開(kāi)過(guò)程，強(qiáng)化知識(shí)與能力，提升學(xué)生的合作交流能力。

2.合作學(xué)習(xí)，展開(kāi)自主實(shí)驗(yàn)探究 探究性物理實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。通過(guò)合作學(xué)習(xí)促使學(xué)生在與他人共同學(xué)習(xí)、分享經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程中養(yǎng)成積極思考、交流共享、互相質(zhì)疑、加深思維的習(xí)慣。在這個(gè)過(guò)程中既培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神、交流技能，又增強(qiáng)了思維的批判性、敏捷性。同時(shí)合作學(xué)習(xí)將個(gè)人之間的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)化為小組之間的競(jìng)爭(zhēng)，各人通過(guò)積極承擔(dān)共同任務(wù)中的個(gè)人責(zé)任，有助于個(gè)人取長(zhǎng)補(bǔ)短，彌補(bǔ)了一個(gè)教師難以面向有差異的眾多學(xué)生的教學(xué)不足，真正實(shí)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生都得到充分發(fā)展的目標(biāo)。

但只有合作學(xué)習(xí)還不夠，所有能有效地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的學(xué)習(xí)，都一定是自主學(xué)習(xí)。任何學(xué)習(xí)都是一個(gè)積極主動(dòng)過(guò)程，學(xué)習(xí)者不是被動(dòng)接受外在信息，而是主動(dòng)注意和選擇外在信息。這就要求在探究性實(shí)驗(yàn)中要積極引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展進(jìn)行自我監(jiān)控，自我總結(jié)、評(píng)價(jià)、補(bǔ)救，并做出相應(yīng)的調(diào)整，所以要使學(xué)生在合作學(xué)習(xí)同時(shí)還有相對(duì)獨(dú)立性，要給學(xué)生足夠的自主學(xué)習(xí)和思考的空間。

3.總結(jié)歸納，建立知識(shí)體系構(gòu)架 探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要重視對(duì)知識(shí)的總結(jié)歸納，重視反思與評(píng)價(jià)過(guò)程。發(fā)現(xiàn)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整策略，引導(dǎo)學(xué)生完善學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。反思探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的不足，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，類(lèi)比推廣，吸收經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，不斷提升學(xué)生能力。

例如在“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻”探究式實(shí)驗(yàn)中，除了書(shū)本上的作圖法與計(jì)算法來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還需要學(xué)生真正投入到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師設(shè)計(jì)不同的場(chǎng)景“如果沒(méi)有電壓表(電流表)，有電流表(電壓表)和其他元件，如何實(shí)施實(shí)驗(yàn)？”由探究式實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)與歸納，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力。

4.拓展實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)散 知識(shí)的最終目標(biāo)是應(yīng)用于生活實(shí)踐，物理是一門(mén)與生活聯(lián)系緊密的學(xué)科，在高中物理教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該重視引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行整理、歸納，并展開(kāi)理論——實(shí)踐——拓展——?dú)w納的學(xué)習(xí)模式，構(gòu)建完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在學(xué)生了解了基本的知識(shí)與技能之后，通過(guò)相互交流與合作探究，挖掘潛在知識(shí)，結(jié)合生活中的實(shí)際問(wèn)題，展開(kāi)應(yīng)用探究，實(shí)踐探究式學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)化學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。實(shí)施拓展實(shí)踐的變式訓(xùn)練，是知識(shí)的歸納、總結(jié)與反思的過(guò)程，也是深入理解與實(shí)踐應(yīng)用的過(guò)程，通過(guò)變更概念非本質(zhì)特征、條件、問(wèn)題等，激發(fā)學(xué)生思維，促進(jìn)學(xué)生思考與應(yīng)用，進(jìn)一步鞏固學(xué)生知識(shí)與能力。

例如在學(xué)習(xí)“拋物運(yùn)動(dòng)”相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師設(shè)定“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)主題，結(jié)合對(duì)比實(shí)驗(yàn)法和描軌跡法展開(kāi)實(shí)踐探究過(guò)程。在學(xué)生深入了解相關(guān)理論知識(shí)并掌握書(shū)本上的探究性實(shí)驗(yàn)以后，展開(kāi)拓展實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)散。觀察分析帶有小孔的水瓶在自由落體、靜止不動(dòng)、自由上拋這三種情況下，是否會(huì)漏水，引導(dǎo)學(xué)生深入理解失重、超重的理論與應(yīng)用。之后延伸到細(xì)線(xiàn)、細(xì)桿上小球通過(guò)最低點(diǎn)、最高點(diǎn)時(shí)速度的關(guān)系，來(lái)探索生活中的安全問(wèn)題——過(guò)橋(凹形橋、凸形橋)時(shí)的速度區(qū)間。

二、在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)應(yīng)注意的問(wèn)題

1.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)要避免產(chǎn)生探究式學(xué)習(xí)萬(wàn)能思想 學(xué)生由于受過(guò)去教學(xué)模式的影響，對(duì)自主探究式學(xué)習(xí)的觀念、方法需要適應(yīng)一段時(shí)間，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、組織者和指導(dǎo)者應(yīng)在適當(dāng)?shù)摹⒈匾臅r(shí)候進(jìn)行有效指導(dǎo)。指導(dǎo)不適時(shí)，會(huì)影響學(xué)生的自主性;指導(dǎo)不適度，會(huì)使學(xué)生喪失自主探究的機(jī)會(huì)。

2.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)時(shí)，要考慮不同層次學(xué)生的差異性 針對(duì)這一點(diǎn)，制定的教學(xué)方案不能只面對(duì)少數(shù)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，要結(jié)合學(xué)生實(shí)際，讓盡量多的學(xué)生參與到真正的探究式學(xué)習(xí)中來(lái)。針對(duì)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)階段，對(duì)探究水平應(yīng)提出不同的要求，即使有時(shí)實(shí)驗(yàn)不能完全達(dá)到要求，教師也要明確探究式學(xué)習(xí)的目的不但是為了獲取科學(xué)知識(shí)，而且是為了通過(guò)經(jīng)歷探究過(guò)程來(lái)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)踐的能力，力爭(zhēng)讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中發(fā)展。

3.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用探究式學(xué)習(xí)具有積極意義是不可否認(rèn)的事實(shí) 幾年來(lái)，探究式學(xué)習(xí)在具體的實(shí)施過(guò)程中仍然存在著一定的困難。很多學(xué)校由于班額大、學(xué)生的學(xué)習(xí)能力差異大、教學(xué)課時(shí)少、探究式學(xué)習(xí)難度高、評(píng)價(jià)教學(xué)效果仍以考試成績(jī)?yōu)橹饕獦?biāo)準(zhǔn)等原因，使得要完成一堂真正意義上的實(shí)驗(yàn)探究課困難重重。要改變這種狀況，我們物理教師要不斷提高認(rèn)識(shí)，端正態(tài)度，克服困難，勇于探索，大膽實(shí)踐，同時(shí)，也需要學(xué)校及上級(jí)教育部門(mén)主動(dòng)為教學(xué)改革創(chuàng)造條件和有利環(huán)境。

總之，由于高中物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多樣性和綜合性、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的主動(dòng)性和獨(dú)立性、學(xué)習(xí)過(guò)程的開(kāi)放性和民主性，在不同的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有側(cè)重地讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力是大有裨益的。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生是否掌握某個(gè)具體知識(shí)并不很重要，關(guān)鍵是能否對(duì)所學(xué)知識(shí)有所選擇、判斷、解釋、運(yùn)用，從而有所發(fā)展、有所創(chuàng)造。

(作者單位：河北省邢臺(tái)市第七中學(xué) 054001)