摘要:分析了高中物理教学促进学生实验探究能力存在的问题,通过引导探究教学片断,创设“电如何能够生磁”这一问题情境,教师引导学生提出探究问题。促进学生实验研究能力的路径要转变观念,理解物理新课程教学理念,利用实验引导学生提出探究性问题,注重科学思维的培养,增强学生自信,勇于表达与交流。
关键词:高中物理 引导探究教学 实验探究能力
《普通高中物理课程标准(实验)》阐述了学生在物理探究性实验中要获得的能力,凸显了引导探究性实验在高中物理教学中的重要性。随着新课程标准实施的逐步深入,高中物理探究性实验教学的理念和方式发生了很大的变化。引导探究围绕科学探究这一主旨,重在利用问题引导学生,带着问题去探索,教师在这一过程当中起到的是引导的作用,这种引导既要给学生前行的目的地,还要让学生保持前行的动力与学习的兴趣,最终提高学生的实验探究能力。
一、高中物理教学促进学生实验探究能力存在的问题
(一)教师与学生对物理实验探究能力生成的重要性認识不足
目前大部分物理教师对自身教学角色有清晰的认识,但是在处理实验探究能力时并没有成为学生自主探究的引导者,仍然是单一的讲授教学,物理教师缺乏对探究式教学的认识,学校缺乏有效的手段和途径使教师掌握促进学生实验探究能力的方法和原则。部分教师虽然在教学中尝试引导学生实验探究,然而受教师自身综合能力欠缺、学校实验教学氛围以及学生探究能力的制约,虽然在培养学生自主探究能力方面有了一定的成果,但总的教学效果并不能令师生满意。
(二)课堂中缺少对实验的目的、意义和方法的强调
物理探究性实验教学旨在让学生学习基本的物理知识与技能,体验科学探究的过程,了解科学探究的方法,发展探索自然的能力与热情。学生对此认识并不深刻,就无法理解教师在课堂中的引导、提问、交流和质疑,无法身临其境地融入探究过程,这样的课堂只有探究的形式而无探究的内涵。教师与学生不能很好地互动和配合,教学效果不理想,也会进一步打击教师教学的热情,也极大的影响了学习对于物理学习的积极性。
(三)学生自主学习、独立探究的能力不足
物理教师在实验教学中发现一部分学生提出问题比较肤浅,很难切中问题情境的要害。还有相当一部分学生依然习惯于接受固有的结论,不愿猜想假设,缺乏独立思考的能力,只有少数学生尝试设计过一些探究性实验的方案。另外,大多数学生实验操作和收集实验数据的能力不足,不能正确操作、读数错误、甚至编造数据等现象普遍存在。学生发现新问题的能力很弱,在相互交流和展示自己学习的成果时,而近一半的学生事实上没有真正参与到交流互动中去。
二、开展促进学生实验探究能力的引导探究教学片断
提升学生发现与提出问题能力的教学,重在创设合理的问题情境,基于学生已有的认知水平,结合学生最近发展区,创设适合学生的问题情境,不仅能够引发疑问,同时能够发展学生思维与认知,太简单或太难都不能发展学生的思维,因此问题情境的创设要注重适应性。问题情境要具有诱发性,能够启发学生,引导他们提出问题,从而培养他们发现问题与提出问题的能力。
引导探究教学中的设疑环节是培养学生发现与提出问题能力的有效环节,因此在物理实践教学中利用学生熟悉的日常生活现象、实验现象或者一些颇具趣味的现象创设问题情境,是调动学生积极性,引导学生观察,使他们产生疑问投入思考的有效方式。
以“探究电磁感应产生的条件”教学片断为例:
师:我们知道奥斯特通过实验发现“电能生磁”,利用辩证统一的思想,既然“电能生磁”,那么“磁是否能生电?”
生:能。
师:那磁通过什么样的方式能够产生感应电流呢?
生(部分学生):切割磁感线。
教师实验演示将小灯泡与线圈构成闭合回路,线圈中放有条形磁铁,连电路,学生发现小灯泡没亮。认为是电流太小的原因,因此选择利用灵敏电流计代替小灯泡,教师按学生要求将灵敏电流计与线圈构成闭合回路,学生观察到指针没有偏转。
生1:没有电流。
师:你能肯定没有电流吗?
生2:没有切割磁感线。
师:线圈与条形磁铁如何操作算切割?
此时学生思考到线圈与条形磁铁,与初中所学的“闭合电路的部分导体做切割磁感线运动”有所不同,切割在这里似乎行不通。接着教师演示,通过实验让学生观察到,不做切割磁感线运动也能产生电流,学生产生疑惑。
生1:为什么会这样?
生2:怎么会有电流?电流是怎样产生的?产生感应电流的条件到底是什么?
案例分析:以上教学片断,是引导探究教学中“设疑激趣-引入新课”这一环节在“探究电磁感应产生的条件”这节课中的体现,新课引入环节是一节课的开端,在引入环节创设一个良好的问题情境激发学生思考与学习兴趣,抓住学生的注意并引导学生提出问题,是培养学生发现与提出问题能力的重要环节,同时也是使学生从一开始就积极参与到课堂中的关键环节。在这节课的教学中,建立学生己有的知识基础上,由于学生初中时已学过奥斯特实验知道“电能生磁”,由此引出“怎样才能够产生感应电流?”这一问题,并且学生基于初中学习的“闭合电路的部分导体,做切割磁感线运动,能够产生电流”,因此学生直接回答“切割磁感线”,通过实验步步引导,使学生发现不切割也能产生电流,切割不一定产生电流,是学生原来建立的物理概念受到冲击,产生疑惑,最终提出“感应电流产生的条件是什么?”这一问题。创设“电如何能够生磁”这一问题情境,教师引导学生提出探究问题,为接下来的探究活动的开展环节奠定了基础。
三、高中物理引导探究教学促进学生实验探究能力的路径
(一)转变观念,理解物理新课程教学理念
进一步解读和把握相关教学理论和新课程标准,能帮助物理教师对新课程理念理解更加深入。物理是一门以实验为基础的科学,实验是物理教学的重要载体,物理教师必须增强实验教学意识,树立以实验为基础的教学观。这样才能将提高学生科学探究能力和科学素养作为教学的目标,并坚定执行。
引导探究教学促进学生实验探究能力,教师应该把实验作为研究课题,让学生自主探究、加以创造和设计,同时加宽学生的知识广度,而不是让学生机械地照搬教材、模仿教材,做死板的实验。这就要求物理教师要进一步挖掘实验教材,并对探究性课题作出进一步构思和处理,这样物理实验课堂才會生动活泼,魅力无穷。
(二)教学中利用实验引导学生提出探究性问题
如何提出一个具有探究性的问题,是科学探究的重要起点。通过对学生实验探究能力的测试结合访谈发现学生对于提出的问题对于局限于表面现象,对于提出具有探究性的物理问题能力较弱,对于什么样的问题是具有探究性的问题认识不够,而实验具有科学性与探究性,一来可以利用实验创设问题情境,从中有效的引导学生提出具有探究价值的问题;二来可以在学生进行实验探究的过程中引导学认识到什么样的问题是具有探究性的问题。因此在教学中选择适当的实验,引导学生提出具有探究性的问题,能够促进学生发现与提出问题的能力。
(三)引导学生设计实验,注重科学思维
在引导探究教学实施前,教师对于实验教学让学生按部就班的按照教师或课本中的进行实验,不利于学生科学思维的发展以及实验探究能力的提升。在引导探究教学过程中,教师通过引导学生针对问题进行实验设计,注重实验探究过程和思维上的引导,尊重学生的意见,按照学生的提议进行实验设计。引导学生思考探究,了解仪器并选择选择合适的实验仪器,注重实验探究中科学方法的运用。通过研究结果可见学生在设计实验探究方案这一方面的能力得到了显著提升,因此在实验教学中应通过恰当的引导,使学生学会思考。注重科学思维,与实验探究方案的设计能力,同时也能够促进学生的信息评估的能力,学生能够运用科学的思维与方法,来判断他人或自己的观点、方法、方案等是否科合理,从研究的前后测的分析比较中可以看出,学生在对他人的方案方法的科学性与可行性方面的评估能力都有所提升。
(四)鼓励学生勇于表达、积极交流
在教学实践中一些学生对教师的提问比较怯懦,不敢大声说出自己的想法与观点,只是放在心里或是低声说,而在教师的鼓励下让学生敢于回答,不要怕错。先从较简单的问题开始引导学生说出答案,增强学生的信心,当学生进入状态时,进一步引导学生深入回答,并营造一个和谐的环境,对学生积极的回答给予肯定,就算回答错了也不让他觉得尴尬。并且在教学中预先告诉学生,教师在教学过程中也会出错,学生对教师的方法、观点产生怀疑或有不同见解可以大胆说出来,并引导在实验探究中结合图像、表格、模型的方式进行表达,而不局限于语言文字。这样的课堂能够给学生提供了充分表达自己的环境,在有助于促进学生的交流与评估能力。
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(作者简介:赵向如,大学本科,天津市静海区大邱庄中学二级教师。)