“探究学习”在初中物理教学中的应用

2007-12-27 06:30许义嘉
中学理科园地 2007年4期
关键词:探究学习物理实验

许义嘉

“探究学习”是美国芝加哥大学施瓦布(J.J.Schwab)教授倡导的,他强调学生学习方法与过程,认为探究式过程和方法适合在理科教学中培养学生的“创造力”。随着时代的进步,科技的发展,社会需要更多的高素质的人才。今天的教育,不仅仅是培养知识型人才,更重要的是培养这些人才的能力与思想。教师必须做一个有心人,要做教育教学的研究者和实践者。我结合所担任班级特点,结合新课改要求,在课堂教学过程中进行了一些尝试,现在谈谈个人的实践和体会。

一、对“探究学习”的认识

物理“探究学习”是在教师的指导下开展形式多样、丰富多彩的实践活动,使学生根据自己的兴趣和特长自主选择研究课题,并对活动中的某个问题进行研究,独立地分析问题和解决问题,最终对研究的问题有一结果。使学生在参加这些活动的过程中,学习新知识,探究新方法,培养各种能力,培养创新意识。物理“探究学习”不仅仅以传授物理知识为主要任务,而是以学生主动参与社会、生活实践,亲身体验并从实践中感悟、探究为主,使学生通过实际操作或亲身体验获得直接经验,并利用所学知识进行分析、加工等,得出结果。

与传统教学方式相比较。“探究学习”有它自己的特征:(1)注重从过程中获得新知识的能力;(2)注重收集证据及由证据到结论的推理与思维:(3)注重交流与合作;(4)注重自我评价与反思。“探究学习”的七个环节:(1)提出问题;(2)猜想与假设;(3)制定计划与设计实验;(4)进行实验与收集数据;(5)解释分析论证;(6)评价反思;(7)交流与合作。不过,在学生的科学探究中,其探究过程可以涉及所有要素,也可以只涉及部分要素。作为初中教师的我们,必须更新教学观念,改变以往过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。

二、“探究学习”在初中物理教学中的运用

1、要善于通过实验来探究自然过程

在物理学中。许多自然事物的本质属性要通过实验才能提示。所以对于实验的宏观现象。对于实验中数据的变化,要善于分析,要透过现象看到本质;通过数据的变化来抽象出概念或规则,所以探究实验的过程,往往就是获得知识的过程。例如:在组织“探究水的沸腾现象”的教学时,在课的开始我安排用“纸锅烧水”这个实验。学生凭自己的经验认为一点就能燃烧的纸,折成小纸盒装入水放在酒精灯上燃烧时,纸盒肯定会被烧破。当他们看到通过自己的实验“纸锅”真的把水烧开而并没有被烧破时。他们在惊叹的同时也对本课的探究产生了浓厚的兴趣。又如在《浮力》实验时,先让学生动手把泡沫塑料、木块、气球、橡皮泥、钩码等一一放在水中,按顺序观察后再回到整体上观察,学生很快会辨别出哪些材料下沉。哪些材料上浮?接着引导学生思考:你能提出哪些问题?这样的做法使深刻的道理通过实验化难为易地让学生理解了,同时学生也享受到了再创造的喜悦。

2、要善于运用故事、生活实例来创设探究情境

生活与物理密切联系,学生在日常生活中已经积累了许多经验,但是对背后的科学道理并不完全知晓,即处于“知其然,不知其所以然”的境地。依据学生的心理状态,顺着学生的认知规律,教师可以运用小故事、生活实例来创设探究情境。例如在学习光的直线传播时,我列举了学生参加军训时接触到的枪支、奥运冠军许海峰勇夺射击金牌的事迹。分析其中的物理知识,射击——三点一线与光学有关;讲授力的三要素时,请几个同学上来推教室的门,让大家体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点的关系:在探究“浮力”时,先请一个同学讲述阿基米德巧解皇冠之谜的故事,请另一个同学介绍“曹冲称象”这一有趣的史实,教师再根据“曹冲称象”揭示船的吃水深度一排水量——船与石头的重量关系之间的特定联系。它在学生的脑海中形成了一个富有传奇色彩、生动活泼的历史见证物。最后演示阿基米德定律实验。这样就增强了学生对物理教学的探索欲望。

3、要善于运用逻辑推理与数学推导的方法来探究物理学的自然过程

许多物理学的规律、公式,都是在具体的条件下。通过逻辑推理、数学推导而得出结论。例如,牛顿第一定律教学中,首先通过创设情境,让小车在三种粗糙程度不同的斜面滑下,学生很快就有“摩擦阻力越小,运动距离越长”的直观印象,这时教师提出假设在没有任何摩擦阻力、空气阻力的情况下,小车将会怎样?把学生的思路引入将要解决的矛盾中。进一步推理出它将沿水平面保持这一速度不变一直运动下去,显然,在实际中这种实验是不可能实现的。这样的教学。渗透着研究物理问题方法论教育,能让学生了解科学家处理问题的科学方法,培养学生正确的物理思想,体验探究的过程。又如,液体内部压强公式P=Pgh的推导,先用一个两端开口的玻璃管插入液体,隔离出高为h、截面积为s的液柱,再追问将玻璃管拿出后液柱是否存在,体现了以形象思维来铺垫抽象思维,并结合固体压强公式p=F/S进行逻辑推理、数学推导等方法,也能较好地训练学生探究思维意识。

4、要善于引导学生学以致用,理论联系实际

拓宽了知识面,增强了分析问题、解决问题的能力,这并不是教育的最高宗旨。倘若能将局限于课堂的时间与空间扩大到课堂之外,让学生到社会生活中去探究,多给学生动脑、动手、实践的机会,那将是教育的升华。如在《声音的特征》教学时,“比较几种物质的隔音能力强弱”实验,安排同班的学生作为实验组,利用双休日进行实验;在学习了《摩擦力》之后,“探究自行车结构中哪些与摩擦力有关”的实验,安排学生利用课余时间一同对自行车进行观察,并实际地应用一下,体验摩擦力的作用,以加深对知识的理解;学习了电学基本知识后,放手让学生进行测电笔使用、保险丝更换、电度表的读数、电费的计算、日光灯架的安装等实际操作。使学生感受到物理与生活生产密切联系,学习物理是有用的。

总之,“探究学习”是一种全新的学习方式,对激发学生探究兴趣,提高学生的素质,发展自主学习能力,强化动手能力,优化学习方法,提高学习效率,培养学生的创新精神与实践能力起着重要作用,也是当今课程改革所倡导的主要学习方式之一。全体教师要不断学习、刻苦钻研,转变教育理念,实践“探究学习”,倡导教育方式和学习方式的全面更新。

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