浅谈初中物理探究式实验教学的策略与方法

浅谈初中物理探究式实验教学的策略与方法 初中物理不仅注重科学知识的传授，还应重视对学生终身学习愿望、科学探究实验能力、创新意识以及科学精神的培养，这意味着对改革教学内容、教学方法和学习方法提出了更新的要求。科学探究的目标在于将学习的重心从过分强调知识的传授和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的主体意识、科学探究能力和敢于创新的探索精神。在农村中学，各种各样实验教学条件有限，不管从教师演示实验到学生探究实验，在实验教材方面可以说严重不足，远达不到城市学校配备的要求，因此更要珍惜现有的实验器材，并对其加以改进，充分发挥它应有的价值。所谓“探究”，就其本意来说，是探讨和研究。探讨就是探讨学问，探求真理和探本求源；研究就是研讨问题，追根求源和多方寻求答案，解决疑难。探究性学习是指学生通过自主地参与获得知识的过程。探究式实验教学的特点：第一，学生是通过探究活动获得新知识和培养能力的。第二，探究式实验教学强调学生的自主性。第三，探究式实验教学重视合作学习。第四，探究式实验教学重视形成性评价和学生自我评价。物理实验教学中运用科学探究教学模式：一、创设问题情境，打开探究之门。二、鼓励学生大胆猜测和想象，激发学生的潜力。三、重视学生学习物理的灵感，开拓学生的思维。四、实验时引导学生自己探究，培养学生的创造性思维和动手能力。五、做好边学边实验，激发学生的学习兴趣。关键词 初中物理   探究   实验教学 策略   方法物理科学对人类物质文明的进步起了重要的推动作用。现在初中物理不仅注重科学知识的传授，还应重视对学生终身学习愿望、科学探究实验能力、创新意识以及科学精神的培养，这意味着对改革教学内容、教学方法和学习方法提出了更新的要求。理论与实践表明，科学实验探究不仅是一种极好的学习方法，也是一种极好的教学方法。探究实验教学能逐步培养学生的科学态度、科学意识、科学方法和科学探究能力。开展好探究实验器材的研究已成为一个很有意义的研究课题。科学探究的目标在于将学习的重心从过分强调知识的传授和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的主体意识、科学探究能力和敢于创新的探索精神。在科学探究过程中，教师不断给学生创造机会，尽量让课堂更加贴近学生生活，不断激发并保持学生的学习兴趣。在这过程中，教师需要改变观念，以提高全体学生的科学素质为主要目标，满足每个学生发展的基本需求，达到全面提高公民的科学素质的目的。一、探究式实验教学的内涵什么是探究式实验教学呢？要阐明这个问题，首先要弄清楚什么是探究。所谓“探究”，就其本意来说，是探讨和研究。探讨就是探讨学问，探求真理和探本求源；研究就是研讨问题，追根求源和多方寻求答案，解决疑难。实际上，探究并不复杂难懂、高不可攀，它存在于每一个人身上，渗透于我们生活的方方面面，对任何事情和所有事物的认识都属于探究的范畴，学生所从事的探究与科学家的探究两者只是程度不同，而在过程、本质上没有什么区别。其次，要清楚什么是探究性学习。探究性学习是指学生通过自主地参与获得知识的过程。探究性学习的重心是“学习”，而不在探究，即探究性学习首先是一种学习。因为是“学习”，所以其“探究”不同于科学家探究那样要发明要创造些什么，学生的探究是在教师的激励、启发和诱导之下，运用科学的方法去探究他们暂时未理解和掌握的知识；因为是“探究性”学习，所以其“学习”也不同于学生在学校传统的接受性学习。探究性学习的目的是培养学生的创新精神和实践能力，所关注的是在探究学习的过程中，学生有没有体验与实践？有没有获得知识？有没有提高能力？就是成果的展示与交流也是相互间进行学习、提高多种能力的活动，也是一种学习的手段。所谓探究式实验教学，就是以探究性学习为主的教学。具体地说它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作探讨为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。探究性课堂教学是教师和学生双方都参与的活动，充分体现学生学习的自主性：规律让学生自主发现，方法让学生自主寻找，思路让学生自主探究，问题让学生自主解决。二、探究式实验教学的特点通过对探究性学习课堂教学内涵分析，我认为探究性学习课堂教学具有以下几个方面的特征。第一，学生是通过探究活动获得新知识和培养能力的。传统的课堂教学仅仅把关注点放在对科学理论的分析与理解上，忽略知识的来源和应用。因此，大多采用讲授的方法进行教学，把科学知识作为一堆“静态”的结果灌输给学生。而探究性教学在教学中，不仅关注学生“知道什么”，更要关注学生“怎样才能知道”充分体现探究性。教学过程的探究性的特征可以概括为“两个面向”、“五个变化”。“两个面向”即面向全体学生和学生的每个方面；“五个变化”即变灌输知识为自主探究知识，变统一模式为个体模式，变单向传输为多向交流，变教授技能为传授方法，变重结果为更重过程。在“让学生自己学会进而会学”方面下功夫，让学生通过各式各样的探究活动情景来感受、理解知识产生和发展的过程，使学生在“做中学”，从不知到知，从知之不多到知之甚多，对知识不仅“知其然”，而且“知其所以然”；使学生从多角度深入地理解知识，建立知识间的联系，从学会知识到会学知识和会用知识，再把知识转化成能力，从而促使他们在面对实际问题时，能更容易激活知识，灵活运用知识解决问题。第二，探究式实验教学强调学生的自主性。自主性是探究性课堂教学十分显著的特征，主要表现在教学活动中学生往往处于活动的主体地位上，他们在学习过程中更多是学生自己搭舞台，他们在自己的舞台上探索、困惑进而欢乐，教师只偶尔给他们指一指方向。也就是说，在探究性课堂教学过程从问题的提出、方案的设计到实施，再到结论的得出与重审，完全由学生自主完成，充分体现了学生自主的原则。在传统的课堂教学中占主导地位的教师在探究性教学活动中转而成为学习的组织者、合作者和指导者。第三，探究式实验教学重视合作学习。在探究性课堂教学中，常需要分组制定方案，分组实验和调查，要讨论、争论和意见综合等合作学习。按照建构主义的教学论，学生是按照自己的方式来建构对事物的理解，由于已有经验和文化背景的不同，学生对事物的理解会各不相同。合作学习能使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思或批判，从而建构起新的和更深层次的理解。第四，探究式实验教学重视形成性评价和学生自我评价。探究性课堂教学评价目的旨在促进学生探究水平的不断发展和提高。从评价方法来看，学生的探究素质往往难于通过纸笔测验来加以评价，因为纸笔测验中无法显示出探究素质的方方面面。因此，适宜根据他们的实际表现来加以评价。从评价的内容来看，重点应放在学生在探究过程中表现出来的对探究过程和方法的理解，如它要求评价每一个学生理解了哪些概念，哪些还没有弄清楚或不知道，是否能灵活地运用知识解决问题；是否能提出问题，是否能设计并实施探究计划，等等。要弄清楚这一切，单靠终结性评价是难以凑效的。另外，探究式实验教学在重视形成性评价的同时，也很重视学生对自己学习过程的评价。学生通过不断地对自己的探究学习进行评价，如检查采用的方法是否合适、解释是否合理、对知识的理解程度如何等，可以提高学习的效率，利于学习目标的达成。三、实验教学中运用科学探究教学模式一、创设问题情境，打开探究之门。    物理学家爱因斯坦说过：“我没有什么特别的才能，不过喜欢寻根到底地追问问题罢了”，又说到：“发现问题比解决问题更重要。” 因此，创设积极思维的问题情境，引发学生的创新思维至关重要。紧密联系教学实际，结合社会生活实际，深入钻研物理教材内容，设计问题情境，让学生产生各种疑问和猜想，以触发学生思维的兴奋点，引发探究的欲望和动机。在“探究凸透镜成像的规律”时，我先针对这个实验提出几个疑问，激发学生探究的兴趣：1让学生回忆照相机、投影仪、放大镜的成像情况并引导大家找出它们的主要部件都是凸透镜并提出疑问：通过凸透镜我们看到的景物有时放大、有时缩小，有时被拉近、有时被拉远，有时正立、有时倒转    那么凸透镜成像有什么规律呢？2给出器材：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、打火机。问：与照相机的使用过程进行比较，如何放置这些器材，才能使蜡烛火焰的像成在光屏上？3这个实验一般学生很难马上提出凸透镜成像情况与物体到凸透镜的距离的关系，教师先演示凸透镜在各种条件下的成像情况，让学生观察到物体到凸透镜的距离改变了，所成像的特点也跟着改变的现象。这时可引导学生提出问题：像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系呢？通过积极引导，有些学生还提出了这样一个问题：凸透镜的成像情况与物距和像距的关系是否也有关呢？针对学生提出的问题，让学生自己动手实验，观察现象、分析问题、得出结论。这样，通过创设问题情境，引导学生提出问题，有助于激发学生解决问题的动机，让学生主动探究物理中的实验规律，从而解决生活中的实际问题，达到学以致用的目的。二、鼓励学生大胆猜测和想象，激发学生的潜力。猜测、想象是人在大脑中对已有的表象进行加工创造、创新的过程。作为一种能力，它是创造性素质的主要组成部分。创造性想象是异想天开，其产品往往是新奇独特的，有些是现实中根本不可能存在的。但正是它们，把人们带进了科技创造发明的大世界。20世纪的伟大发明，如潜水艇、飞机、霓虹灯、导弹等，几乎没有一样不是大胆想象而发明创造的。在物理探究实验教学中，老师可以在适当时候给学生一个猜测想象的机会。例如在实验前猜测实验现象，在完成探究实验后对所学知识进行一次想象运用。探究“固体熔化时温度的变化规律”实验后，我要求学生做课外小实验：烧杯、试管内部装有冰，将试管放入烧杯中，用酒精灯给烧杯中的冰加热，当烧杯中的冰没完全熔化之前，试管中的冰会熔化吗？同样，探究“水的沸腾”实验后，我要求学生做类似的课外小实验：烧杯、试管内部装有水，将试管放入烧杯中，当用酒精灯给烧杯中的水加热足够长时间，烧杯中的水会沸腾吗？试管中的水会沸腾吗？在实验之前，我要求学生大胆猜测实验的现象，实验后，大多数同学发现自己的猜测是错误的。这时我给他们分析其中的原因，让学生明白刚才的猜测想象缺乏科学根据，因此是错误的。实践证明，培养学生的猜测勇气和想象力是培养创新思维的有效方法。在培养学生的猜测勇气和想象力过程中，学生的活动应该是科学的、积极的，最终要把他们引向科学的创造。三、重视学生学习物理的灵感，开拓学生的思维。灵感是一种心理现象，是“创造性劳动活动过程中出现的功能达到高潮的心理状态。这种心理状态能导致艺术、科学、技术的新的构思和观念的产生或实现。”古往今来，物理学的许多创造发明离不开灵感。阿基米德身入澡盆，灵感顿发悟出水的浮力，发现了物体的比重；牛顿看见树上的苹果掉到地上，灵感顿发，悟出地球的引力；鲁班上山不慎被带齿的芒草割破手指，灵感顿发，发明了锯子物理学习中，不少学生联系生活实际，往往会萌发一些突然的、具有科学幻想性的灵感。例如在引导学生探究“光的传播”的实验时，通过不少实验学生看到光沿直线传播，这时有学生提出：光为什么不沿曲线传播，那样就不会有影子了，我们还可以看到被墙壁挡住的事物。面对学生灵感的到来，老师切忌视其荒唐可笑而不理，应做到：（1）克服“唯我独尊”的师者心理，要坚信每个学生都有创造的潜能，应满腔热情地听取学生的设想和建议；（2）坚持表扬、激励，即使有些问题提得离奇，甚至是错误的，也不应指责嘲笑，否则便会熄灭学生的创造火花；（3）启发引导学生思维，让学生找出其灵感中的设想与科学的差距，通过分析改正，不断完善科学的创造思维。当然，物理的学习灵感并非偶然性。基础在于长期的思索、实践和积累，在于对生活中物理现象的细心观察。四、实验时引导