浅谈如何确保物理教学中学生“探”与“究”的实效性
武进区雪堰初级中学 蒋敏亚
新课程改革以创新精神和实践能力的培养为重点。强调学生学习方式的改变,倡导建立具有“主动参与、乐于探究、交流与合作”特征的学习方式。因为学习方式非常重要,它决定了一个人的思维方式,最后会成为一个人的生活方式。对“主动、探究、合作”学习方式的倡导,充分体现了课程改革“以人为本”的思想,着眼于学生的充分发展。
物理的新课程改革也在紧锣密鼓中进行,但很多老师因受传统教育的影响,在教学中迷失了方向,仍然以传统教学模式应对新课程教学,从而导致学生缺乏学习的热情,课堂接受的知识容易被遗忘、知识没有体系,而且独立思考能力较低。然而这种教学方式在一些学校普遍存在。如果碰到上“公开课”,马上准备所谓的“学生探究活动”,而其实是随意地把一些人们早已熟知的教与学的形式贴上探究的标签,如把从目的到内容再到方法、步骤,甚至连表格都画好了的实验活动设计,外加多媒体,也称之为探究式学习。真正的探究式学习即在教学中创设一种类似于学术(或科学)研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题、设计问题解决的活动方案并进行一系列的自主探究,寻求解决问题的答案的一种学习方式和学习过程。所以教师能在课堂中实施探究式教学的关键是教师需要更新教育观念,全面提高素质,认真选择可探究的课题和内容,严谨分析研究教学的策略、程序及具体环节的实施,并且勇于实践,大胆将探究式学习的方法和观念融入到传统的课堂教学中,才能不断提高与创新。其实,物理课堂教学的内容有许多是可以作为探究式学习的研究内容。
一:物理概念和基本规律
学生在学习概念或规律时,必须以探究的思维方式研究它,才能抓住其实质。教师只有在基本概念和规律的教学中同样渗透探究思想,才能使学生的认知更趋于合理化和系统化。在探究过程中,让学生不仅记住某些知识点,而且要感悟知识产生的原因和发展过程,以利于学生对知识点的深刻把握。例如:《杠杆》一课中,我让同学带来了各种剪刀,铁锤,起子,钳子等简单机械让同学们用手去观察,概括出杠杆的概念。这样一方面使学生理解并记住了杠杆的概念,另一方面使学生在在轻松愉快的情景中学习,大大激发了学生的学习兴趣,并且引导学生提出问题,激发起求知欲。又如:在讲牛顿第一定律时,学生一开始容易接受以下的观点,如:用力推桌子,桌子才会运动;停止用力,运动就停止。看似跟某些生活经验相符,其实是由于学生对力的认识不深,忽略了摩擦力的作用。所以就容易误解成:“力是维持物体运动的原因”。为了澄清学生的模糊认识,使学生对惯性产生感性认识,要求学生利用身边器材,如:长桌面、小斜面、毛巾、玻璃板、刻度尺等,进行下面实验:让小车在同样高的斜面上自由下滑,先后分别通过毛巾、木板、玻璃,记下球在三个水平表面上通过的距离。如一学生的实验结果为:
表面 | 小车到达水平面的速度 | 小车通过表面的距离 | 阻力 |
毛巾表面 | V0 | 5.3cm | 最大 |
木板表面 | V0 | 16.5cm | 较小 |
玻璃表面 | V0 | 38.7cm | 最小 |
学生得出的结论:在越光滑的表面上,小车受到的阻力越小,滑过的距离越大。假设小车在绝对光滑的水平面上运动,就不会受到阻力,将会永远运动下去,且速度保持不变。从而归纳出牛顿第一定律。通过这个小实验,再结合老师的分析引导,就较容易使学生接受:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。从而加深了学生对牛顿第一定律的认识。
二:物理实验(分:探究性实验、验证性活动、课外实验等)
1、探究性实验
求知过程中“自主、探究”大大提高了教学效率。教学实践证明,学生自主学习的愿望是强烈的,学生主动发展的潜能是巨大的,这是培养学生的自主学习能力的需要,也是人的全面发展的需要。它要求教师强烈的学生意识,把学习的权利和探索的时空留给学生,让学生自已选择学习的方式,设计活动方案,安排学习程序,通过观察、操作、猜测、思考、讨论、验证等多种活动,在研学中获取知识,同时,形成自己自主学习的能力和刻苦钻研精神。例如:在《光的直线传播》教学中,光的直线传播原理很简单,很好记忆,但单靠记忆是不行的,这要让每一个学生信服光在同一种物质中是沿直线传播的。我给学生一个自主探究的空间,准备的实验器材有:电池盒、一个小电灯泡、两节干电池、凸透镜一块、单路光栅一个、水槽、果冻一个。学生自主开始实验,有的学生发现小灯泡发出的光是散开的,无法观察光的传播路径。有的学生想到了凸透镜对光有会聚作用,将凸透镜放在了灯泡的前面,并插上光栅,发现一条笔直的光柱出现在桌面上,学生很兴奋,一起喊“光在空气中的确是沿直线传播的”。由此,学生的探究兴趣被激发,能积极探讨光在水中和果冻中是如何传播的,通过一系列的探究实验得到了光的传播路线。
2、验证性活动
有些验证性实验通过认真分析,也是可以进行改造的。首先,这样的比较实验的目的是验证某个规律,其次,所用的器材学生熟悉,也便于操作,再者,这样的规律是建立在学生已有的知识基础上,利用所学的知识、实验数据可以得到,那么完全可以将原实验改为提供一些器材,利用所学知识寻求某几个物理量的关系,这样就成了探究性活动,可以进行探究式学习。如在教学《杠杆的平衡条件实验》中,我创设了开放的物理情景,给出的实验器材有:铁架台、米尺、50g的钩码(十个)、细绳、杠杆、弹簧测力计。而将实验探究的时空留给学生,有的学生在做实验中得出了“F1+L1=F2+L2”等错误结论,而产生了困惑,也就有了解决问题的欲望,有的同学用弹簧测力计做实验,有了创新的快乐,有的同学没有先调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置上平衡,有的同学在杠杆两端不同地方挂钩码也能调节杠杆平衡,让学生通过自主尝试、实验、交流,科学探究出问题的解决方式,极大地丰富了学生的感性知,培养了学生的探究能力。
3、课外实验
学生通过课外实验,可以大大丰富感性认识,深化与活化已掌握的物理知识。课外实验与课堂教学的密切联系,可以使课堂教学得到不断的补充和延伸。例:在讲完光的直线传播和小孔成像之后,要求学生课外做利用小孔成像原理制作针孔照相机的小实验。通过学生自己动手做实验,并得出实验结果,老师再结合生活中的一些现象,如:太阳光经过茂密的树林会在地上形成光斑等例子来分析。使学生更好地理解光的直线传播规律和小孔成像的原理,以及小孔所成像的特点等。又如:在摩擦力教学后,让学生观察自行车等交通工具在运动过程中摩擦力有哪些应用?哪些地方应减小摩擦?哪些地方应增大摩擦?通过学生自己亲自观察、讨论、分析、弄清滚动摩擦和滑摩擦的特点,使学生能自行解决自行车因摩擦引起的各种故障。
如何确保在物理教学中学生“探究”活动的实效?这个问题时刻围绕在每一位站在教育前沿的教师。在平时的教育教学中教师应该转变观念,积极利用身边的器材和学具,为学生创设活动的条件。同时,也教育学生要善于发现、探索周围的事与物,运用生活中的小工具解决问题,在不断地“探”与“究”的过程中感受到学习物理的快乐!