蔡小汉
摘 要:新课程标准的实施,赋予了我们新的教学理念与新的要求。科学探究被引入到物理课堂教学中,在课堂教学中,由于受时间、器材、场地等条件的限制,科学探究活动受教师的主导作用影响较大,本文就如何“改善物理教学策略,培养探究学习能力”提出探讨。
关键词:物理教学;探究学习;教学策略;培养;探究能力
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)11(S)-0024-3
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》直言中国教育当前存在的五大问题:“素质教育推进困难,学生社会适应能力不强,教育体制机制不活,城乡、区域和学校之间教育差距大以及教育优先的战略地位尚未完全落实。”[1]其中,学生社会适应能力不强,是针对我国基础教育中存在的脱离实际、脱离社会、脱离学生生活的倾向和过于强调接受性学习而提出来的。
《基础教育课程改革纲要》指出:“改变课程实施过于强调接受学习、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。”新课程标准的实施,赋予了我们新的教学理念与新的要求。科学探究被引入到物理课堂教学中,教材中设置了不少的探究实验。不仅是让学生通过科学探究活动获取知识,而且更重视让学生经历探究过程;有的甚至只是要求学生经历探究过程。在课堂教学中,由于受时间、器材、场地等条件的限制,科学探究活动受教师的主导作用影响较大,如何改进教学策略,提高物理课堂探究学习的实效性就成为开展探究性学习成败的关建。
下面就高中物理课堂探究活动的开展谈几点看法。
1 创设物理情景,创新实验教学
“学习的最好动机,乃是对所学教材本身的兴趣”。教师要充分利用学生对物理现象的好奇心、神秘感,激发学生的学习兴趣和探究动机,充分调动学生主动学习的积极性、参与性和实践性。例如,在“力的分解”一节教学中,可以创设如下情境:在桌面上放一个大砝码,现要求用细线将它提起,问学生用一根线提易断还是两根同样的线易断?学生异口同声地回答一根线易断,这时教师用一根线稳稳地提起砝码,而用两根相同的细线(有意识地使两线夹角大些)提起砝码时,线却一下子断了。实验结果大大出乎学生意料,学生自然会问:为什么呢?伴随着教师创设的新奇、有趣的物理情景,学生整堂课都会怀着极大的兴趣,带着强烈的求知欲投入学习。这样既充分调动了学生的学习积极性,同时也使学生感受到学习物理的快乐。
在物理学中,许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示。常规的实验教学过程一般可归纳为三步:
第一步教师讲解实验目的、原理、器材、步骤和注意事项;
第二步为教师示范操作一遍;
第三步才是学生仿照操作并完成实验报告。
这种实验教学方法,教师的活动占据了大量的时间,学生对实验要解决的问题缺乏思考,自主性活动受到限制,忽视了学生的主体作用和对学生创新能力的培养。
我们认为,新课程改革下的实验教学应当注意以下五个环节:提出问题——设计方案——准备实验——实验操作——实验结论与评价。
具体操作过程如下:首先是提出需要研究的问题,这一步在时间上以学生有足够的时间去思考、设计实验方案为准,每册物理教材中都安排了大量实验内容,每个实验在做之前,把要通过实验研究的问题给学生提出来,教师提出的问题一定要适合学生的思维水平,要有启发性,能激发学的兴趣,引导学生去思考、动手、创新。
第二个环节是学生自己设计方案阶段,给学生留足够(课余)时间思考,查阅资料,有的实验还可能需要学生超前自学课本内容,这种带着明确的目标任务去自学比盲目的看课本更有动力,效果更佳,此阶段教师对学生的初步方案进行评审,肯定、鼓励为主,提出合理建议,指导学生讨论方案的可行性,或帮助学生修改。
第三个环节为实验准备阶段,让学生填写实验方案表,制定实验计划,到实验室准备器材,有的器材可让学生自找自制,教师收集方案并整理、归类,把相同、相似的方案分为一组,指定负责人,安排做实验的时间。
第四个环节为实验操作阶段,教师切忌包办代替,也不能放任不管,重点检查学生是否正确地选择了仪器,安装是否正确,观察方法和记数是否正确,操作是否规范,使学生正确顺利的完成实验。
第五个环节为结论和评价阶段,学生通过实验测出有关数据后,教师应当指导学生对实验数据进行分析处理,教给学生处理数据的方法,例如:解析法和图象法。要求学生能够进行误差分析,分析产生误差的原因,定量讨论误差的情况。教师对学生实验的评价应突出物理思想,突出创新,而不必过于奢求精确度,对设计独特、有独创精神的同学,充分肯定成绩,引导他们不同角度地探究出问题的解决方式,丰富学生的感性知识,培养学生的探究方法。
2 渗透科学方法,培养探究能力
在探究性教学过程中,不仅要求学生掌握探究的方法,更为重要的是培养学生的探究能力,主要是综合分析问题的能力、创新能力和实践能力的培养。
在探究性学习教学过程中,要使学生通过探究获得知识,关键是学生要在用实验验证假设的基础上,将假设上升到理论,归纳出规律性的结论,这就需要一定的综合分析能力。在新课程高中物理必修1“滑动摩擦力”的教学中,面对“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的问题,学生根据生活中的经验和已有的知识,猜想问题的可能成因:可能与物体的重力有关;可能与接触面的粗糙程度有关;可能与接触面的大小有关;可能与接触面间的压力有关;可能与物体的运动速度有关;可能与物体的运动方式有关等等。学生的猜想和假设既为进一步的实验探究提供了方向,又在猜想和假设的过程中得到了科学方法的训练。教师提供一些实验器材供学生选择,分组安排学生探究摩擦力与压力、接触面材料、接触面粗糙程度等的关系,尝试运用物理原理和研究方法来解决、认识科学规律,使其乐于探究自然界的奥秘,体验探索自然规律的艰辛与喜悦。最后,通过学生的一一探索,生生间的相互交流,师生的归纳总结,不难得出“滑动摩擦力的大小与相互间的正压力成正比,还与接触面的粗糙程度、材料有关”这一结论。
在探究性教学过程中,要注意引导学生将通过探究活动学到的知识和方法进行迁移,指导学生开展科技创新活动,进行科学探究,培养学生的创新能力。例如,在验证机械能守恒的实验中,可以启发学生思考,你能否利用现有装置测定当地的重力加速度?你还能设计几种测定当地重力加速度的方法?在学生电学分组实验中,在掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验,可以极大地提高学生学习物理的兴趣,发展学生的个性,活跃学生的创新思维。在实验中学生需要在各种因素中取舍,对所得的信息进行筛选,这就要求学生在追求既定目标的过程中应变、思考和探索,使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。
探究性教学重在知识技能的应用,而不在于掌握知识的多少。学以致用是物理学的基本特征,注重知识技能的应用为物理探究提供广阔的空间。首先,要让学生理解知识的实用价值,让学生清楚学知识的目的,主要是用知识解决实际问题。
例如,学生学习了电路知识,指导学生通过阅读说明书,了解家中电器如电饭锅、电磁炉、电风扇、洗衣机的工作原理,并指导学生如何检查电路故障,进行简单的维修,提高学生的实际动手能力。最后要组织学生进行社会(下转第27页)(上接第25页)调查,指导学生写调查报告,让学生通过调查发现问题、研究问题、解决问题,最终达到培养学生实践能力的目的。
在当今知识飞速更新发展的时代,我们一线的教师不仅要传授知识给学生,更重要的是要教会他们学习的方法,这就需要我们改进教学策略,提高物理课堂探究学习的实效性,培养他们自主去探究知识的能力。从而改变学生社会适应能力不强的现象,进而让学生适应二十一世纪知识经济发展的要求。
参考文献:
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[2]郭莲花.探究学习及其基本要素的研究[J].学科教育,2004,(1):8.
[3]李建平.理科教学中如何实施科学探究性学习?――访教育部广西师范大学基础教育课程研究中心罗星凯博士[N].中国教育报,2010年11月28日.
[4]覃朝玲,陈洁,张国琼.利用导学程序教学方法提高学生物理学习能力的探索[J].西南师范大学学报(自然科学版),2011,(3):535.
(栏目编辑 刘 荣)