江蘇 陶競競
物理探究式教學(xué)法例談
江蘇 陶競競
探究式課堂教學(xué)由教育家施瓦布率先系統(tǒng)提出,他認為學(xué)科的結(jié)構(gòu)處于不斷的變化中,教學(xué)不能將科學(xué)知識視為絕對的真理傳授給學(xué)生,只能作為有證據(jù)的結(jié)論,在教學(xué)過程中,教學(xué)的內(nèi)容要體現(xiàn)學(xué)科特有的探究方法。
隨著我國科學(xué)教育改革的深入和素質(zhì)教育的全面推進,探究教學(xué)受到一定的重視。教師如能在課堂教學(xué)中適當(dāng)?shù)夭捎锰骄渴浇虒W(xué)法,可以提高課堂教學(xué)的實效和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力,逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和研究能力,使其發(fā)展個性,形成特長。
但由于科學(xué)探究在《新課標》中首次正式提出,對它的理論研究和實踐研究還遠遠不夠,因而在具體實施的過程中往往存在許多困惑。有些教師對探究式教學(xué)沒有真正理解其涵義,有時會教條化,機械的、固定程式地運用于教學(xué),以至造成探究形式化,極大傷害了學(xué)生探究學(xué)習(xí)的熱情,違背教學(xué)的目標。本文根據(jù)自己的工作和實踐,結(jié)合《并聯(lián)電路的電阻》的教學(xué),對探究式教學(xué)進行了初步的探析。
怎樣認識并聯(lián)電路的總電阻?教材編排:先理論推導(dǎo),根據(jù)干路電流等于各支路電流之和以及各支路電壓相等推導(dǎo)出1/R總==1/R1+1/R2;后利用實驗驗證。教材的這種安排至少存在兩點的不完善:其一,由理論推導(dǎo)到實踐,不符合認識的一般規(guī)律,并聯(lián)電路的總電阻與各支路電阻的大小關(guān)系,學(xué)生的感性認識不足,而且推導(dǎo)過程對學(xué)生的綜合能力要求較高,只有班上少數(shù)尖子生能很快掌握,而對大部分學(xué)生即使在教師的牽引下理解了推導(dǎo)過程,也會因為缺乏探究過程而掌握不深刻,因而不符合教育應(yīng)使學(xué)生都得到發(fā)展的原則。其二,學(xué)生是在教師的指揮下,被動完成實驗,對實驗設(shè)計的來龍去脈全然不知,這樣不利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力,制約著學(xué)生的想象力和探索能力的發(fā)展。因此,我在教學(xué)中對這一節(jié)的內(nèi)容根據(jù)《新課標》作了調(diào)整。
(1)啟發(fā)猜想
上課開始,展示如圖(1)所示的電路,若閉合S,電路的結(jié)構(gòu)變化不變化?電阻如何變化?ab段cd段電流如何變化?
同學(xué)們很積極,經(jīng)過討論,既形成共識,也存在分歧,共識:R1與R2形成并聯(lián)電路。分歧:一部分同學(xué)認為S閉合,電阻R2從未接入電路到接入電路,電路中電阻變大,ab、cd段電流變小。持不同意見認為:開關(guān)S閉合后有電流經(jīng)過R2,流經(jīng)R1的電流不變。ab、cd段電流變大,可以推論出電路中電阻變小。同學(xué)們就此爭論得很激烈。
(2)引導(dǎo)設(shè)計
A.教師:如何通過實驗來證明電路中電阻是變大還是變小了呢?
B.將同學(xué)分成4組(在上面討論中,意見相同的分在同一組),每一組負責(zé)設(shè)計一個實驗證明電阻的變化,在巡回指導(dǎo)過程中,激勵完成較快的組設(shè)計第二方案,對完成較慢的組加以引導(dǎo)。
通過討論,主要形成以下四個方案:
方案一:在ab段接入一個小燈泡,以小燈泡閉合前后的亮暗變化來判斷。
方案二:在ab段接入電流表,一電流表閉合前后的示數(shù)變化來判斷。
方案三:在R1和R2所在支路上分別接上電流表,以兩電流表示數(shù)變化來說明。
方案四:在ab段接入電流表,bc間接入電壓表,利用伏安法測bc間的電阻,所測的電阻與R1進行比較。
(3)實驗結(jié)果展示
四個小組分別選代表到講臺上進行試驗演示,邊演示邊說明,公布自己的結(jié)論。
(4)歸納小結(jié)
教師將學(xué)生的實驗情況運用表格投影到屏幕上。
通過實驗說明并聯(lián)電路的總電阻比各支路的電阻小。
引導(dǎo):如何設(shè)計一實驗去尋求并聯(lián)電路總電阻與各支路電阻在數(shù)量上存在的關(guān)系呢?
師生共同探導(dǎo)總結(jié),應(yīng)以第四組實驗為基礎(chǔ),多測幾組數(shù)據(jù),得到1/R總=1/R1+1/R2再從理論上推導(dǎo)1/R總=1/R1+1/R2
(5)鞏固運用
討論:家庭電路的連接方式?這樣連接方式的好處?
該設(shè)計方案的特點:
(1)開始,教師并不急于告訴學(xué)生接入電阻,形成并聯(lián)電路,其電阻是變大還是變小,而是讓學(xué)生討論,發(fā)表看法,形成兩種矛盾觀點,這種矛盾觀點,將激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲,從而將學(xué)生帶入特定的物理教學(xué)情景中。
(2)實驗法案不是由教師設(shè)計,而是學(xué)生討論完成。這樣,一方面鞏固了前面所學(xué)的知識,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣;另一方面,提高了學(xué)生的觀察能力、動手能力。且學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題,這種由理論到實踐的過程,符合物理教學(xué)的最終目標。
教師要通過各種途徑了解學(xué)生的興趣愛好,智力差異以及不同層次的學(xué)生探究水平,要把自己看成學(xué)生的朋友和學(xué)習(xí)伙伴,這需要教師平時多與學(xué)生進行溝通,從關(guān)心學(xué)生生活開始,從小事著手,建立平等健康的師生關(guān)系,才能為探究式教學(xué)建造民主和諧的氛圍,使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中敢設(shè)疑、思考、探究,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。
教師要充分利用原有的教學(xué)經(jīng)驗,花足夠的時間鉆研教材,提高自身的科學(xué)素養(yǎng)、問題設(shè)計能力、實驗操作能力、把握探究能力,完善自身探究教學(xué)技能。這需要老師充分考慮學(xué)生素質(zhì)、教學(xué)目標、實驗條件、課堂設(shè)計等多方面的因素,多與同事進行探討,甚至與學(xué)生進行交流,根據(jù)不同的教學(xué)目標和要求創(chuàng)設(shè)相對應(yīng)的探究式教學(xué)模式。
教師要恰當(dāng)提出問題,愛因斯坦說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要”。探究式教學(xué)關(guān)鍵是探究學(xué)生難以自己解答的問題,問題可激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究欲。教師在教學(xué)開始就要提出難度適中的問題,可采用設(shè)計實驗、直觀教具、物理故事、生活實例等方式提出,使學(xué)生頭腦中有指向性的疑問,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教師在探究過程中要盡量以學(xué)生自己的活動為主。剛開始以教師引導(dǎo)為主,讓學(xué)生熟悉探究的要素,然后可過渡為師生共同完成問題的提出、猜想、驗證等一些環(huán)節(jié),教師要掌握學(xué)生探究素質(zhì)發(fā)展的程度,最終逐漸形成讓學(xué)生自己提出假設(shè)、實驗方案,得出初步結(jié)論,形成初步推論。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、獨立思考、解決問題的能力,從而使學(xué)生形成終生學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
總之,探究式教學(xué)法的最大特點是讓學(xué)生成為課堂的主人。在教學(xué)活動中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,在這種主體作用不但體現(xiàn)在學(xué)生參與活動時間長短這一表面現(xiàn)象上,而且體現(xiàn)教者真正的相信和尊重學(xué)生上。應(yīng)摒棄學(xué)生被動接受教師的指揮,被動參與實驗得做法,讓學(xué)生自始至終參與“猜想——設(shè)計——實踐——歸納——應(yīng)用”,教師只是課堂教學(xué)的引導(dǎo)者、組織者,是與學(xué)生一起探索的合作者,使學(xué)生形成獨立思考、解決問題的習(xí)慣,最終成為有開拓創(chuàng)新能力的新世紀人才。
(作者單位:江蘇廣播電視大學(xué)通州學(xué)院)