[摘要]物理是一門基礎(chǔ)自然學(xué)科,也是一門情感豐富、極具個性、易于激發(fā)人們想象力和探究能力的學(xué)科,它在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力上具有獨(dú)特的作用。本文筆者從事初中物理教學(xué)工作多年,經(jīng)歷了以教師傳授、學(xué)生接受式教學(xué)為主和現(xiàn)在的引導(dǎo)學(xué)生主動的探究式學(xué)習(xí)兩種教學(xué)模式,深深體會到兩種教學(xué)對學(xué)生科學(xué)探究能力的形成有著巨大差距。如何喚起學(xué)生的探究意識,在平時的教學(xué)怎樣培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力是物理教學(xué)的重要任務(wù)。
[關(guān)鍵詞]物理教學(xué) 科學(xué)探究能力 物理實(shí)驗(yàn)
物理探究式學(xué)習(xí)是指學(xué)生以類似或模擬科學(xué)研究的方式進(jìn)行物理學(xué)科的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者圍繞科學(xué)性問題開展探究活動,在此過程中積極主動地獲取他們解釋和評價科學(xué)性問題的證據(jù),根據(jù)這些所得到的證據(jù)形成解釋,對科學(xué)性的問題做出回答,并且對這些解釋做出評價,同時讓學(xué)習(xí)小組一起來交流和論證所提出的解釋。
一、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的基本過程
科學(xué)探究的操作者不同,科學(xué)探究的結(jié)果就會有所不同。如學(xué)生的探究和科學(xué)家的科學(xué)探究不同,科學(xué)家的探究往往需要大量的實(shí)驗(yàn),可能要花費(fèi)數(shù)年甚至數(shù)十年或畢生的精力,他們的目的是為了發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象或發(fā)明新的理論,推動科學(xué)的發(fā)展。對于初中學(xué)生,他們的科學(xué)知識還是相當(dāng)?shù)膮T乏,他們的探究則是通過探究的過程深刻理解科學(xué)知識,體會科學(xué)方法,重在培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和探究能力,為今后的學(xué)習(xí)和科學(xué)探究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
學(xué)生的探究活動雖然和科學(xué)家們有所不同,但基本要素(過程)是相同的,即:提出問題—猜想與假設(shè)—制定計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)—分析與論證—評估—交流和合作。
二、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的教學(xué)實(shí)踐
1.創(chuàng)設(shè)物理情景,提供探究素材
教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際,創(chuàng)設(shè)問題產(chǎn)生的真實(shí)情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的物理情景與已有知識的沖突所在,從而提出探究的問題。在物理教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生多觀察、多思考生活中的一些現(xiàn)象,有意識地訓(xùn)練在觀察、調(diào)查、閱讀課文等情景中提出問題少并試圖通過科學(xué)探究來解決問題。如在學(xué)習(xí)液化知識中,可布置學(xué)生觀察從冰箱剛拿出的飲料瓶外有水珠,觀察燒開水從壺嘴向外噴“白氣”,為什么離開壺嘴一段距離才看到“白氣”?讓學(xué)生思考霧、露、霜是怎樣形成的等等,使學(xué)生思考問題有針對性。如有身邊常見的氣球,讓學(xué)生演示,教師引導(dǎo)提出問題:用手指壓充氣的氣球?yàn)槭裁磿冃??用手掌摩擦充氣的氣球的表面為什么聽到聲音?充氣的氣球松手扣為什么向前飛出?充氣的氣球落地后會反彈,說明了什么?充氣的氣球在烈口的照射下為什么體積變大?將氣球在毛衣或頭發(fā)上摩擦幾下,立即放在墻上,氣球可以被“粘貼”在墻上,為什么?這樣的教學(xué)中,有意訓(xùn)練讓學(xué)生觀察現(xiàn)象并提出有價值的問題。日積月累學(xué)生的觀察能力和提出問題的能力會顯著提高。
2.拓展思維,培養(yǎng)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力
探究影響滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)?
(1)可能與壓力的大小有關(guān)。
(2)可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)。
(3)可能與接觸面的大小有關(guān)。
引導(dǎo)學(xué)生把提出的問題與已有知識相聯(lián)系。提出猜想與假設(shè),并讓學(xué)生了解猜想和假設(shè)在科學(xué)探究中的作用。
3.開發(fā)教學(xué)資源,培養(yǎng)學(xué)生信息整合的能力
精心設(shè)計課堂實(shí)驗(yàn),鼓勵學(xué)生積極探究物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在課堂上精心設(shè)計實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的一種有效途徑。但這一環(huán)節(jié)教師要進(jìn)行必要的引導(dǎo),精心設(shè)計,合理安排,鼓勵學(xué)生積極探究。不能為了怕麻煩,就讓學(xué)生按照課本上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行“照方抓藥’,這樣做雖然省事但卻打消掉了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的積極探究能力。
4.利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐意識
設(shè)計實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循的原則是:科學(xué)性原則,簡便性原則,可行性原則,精確性原則。
當(dāng)然,要想學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新,教師必須對學(xué)生先做好實(shí)驗(yàn)基本功的訓(xùn)練。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)創(chuàng)新型物理人材起著非常重要的作用。
5.培養(yǎng)學(xué)生反思與評價的能力
教師要引導(dǎo)學(xué)生分析、處理觀察、測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生合理篩選記錄數(shù)據(jù),準(zhǔn)確處理與分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),與猜想和假設(shè)進(jìn)行比較,作出解釋,從已知數(shù)據(jù)、事實(shí)中,收集更多的證據(jù)支持解釋,從中歸納有效結(jié)論,初步建立實(shí)驗(yàn)結(jié)論,并且學(xué)會檢查結(jié)論和即時提出改進(jìn)措施,并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)評估再進(jìn)行評估,區(qū)分出正確的與不足,并根據(jù)分析和評價的結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和方案調(diào)整,使學(xué)生了解科學(xué)探究要運(yùn)用科學(xué)原理,模型和理論。
教師要引導(dǎo)學(xué)生寫出簡單的探究報告,準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點(diǎn),對實(shí)驗(yàn)的不同結(jié)果進(jìn)行交流,在交流與合作中更注意堅(jiān)持原則又尊重他人,有合作精神,團(tuán)結(jié)精神,并選擇適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn),器材進(jìn)行成果展示,激發(fā)學(xué)生獲得成功時的喜悅,使學(xué)生認(rèn)識表達(dá)交流與合作對科學(xué)探究的意義,教無定法,本教學(xué)過程只提供了一個基本思路,在實(shí)際的物理教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力應(yīng)根據(jù)不同的具體情況,靈活變通。
總之,在物理教學(xué)中,要讓學(xué)生有更多的機(jī)會主動地體驗(yàn)探究的過程,掌握基本的科學(xué)探究方法,并形成終身的學(xué)習(xí)意識,從而使學(xué)生具有樂于科學(xué)探究的能力。教師在教學(xué)過程中,針對初中學(xué)生的特點(diǎn)和已有的知識,引導(dǎo)他們獨(dú)立進(jìn)行探究,不然探究教學(xué)無法再實(shí)施。
三、結(jié)束語
科學(xué)探究是一種讓學(xué)生理解物理知識的重要學(xué)習(xí)方式,但不是唯一的方式。在教學(xué)過程中,我們要多路并舉,采用靈活多變的教學(xué)方式和策略,能使學(xué)生把從科學(xué)探究中獲得的知識與從其他方式獲得的知識聯(lián)系起來,奠定扎實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。
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(作者單位:甘肅敦煌市郭家堡中學(xué))