文/荊文奇
如何在初中物理教學(xué)中實施探究性學(xué)習(xí)
文/荊文奇
探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生通過知識與經(jīng)驗并重的主體性、探究性活動,實現(xiàn)自我發(fā)展,培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,以及創(chuàng)造精神的一種學(xué)習(xí)方式.它跟接受性學(xué)習(xí)功能各異,相輔相成。作為一名物理學(xué)科教師,如何通過自己的教學(xué)活動和引導(dǎo),使這一教學(xué)目標(biāo)最終實現(xiàn)呢?經(jīng)過多年的實踐與探索,我認(rèn)為可以從如下幾個方面去著手:
探究活動是學(xué)生圍繞科學(xué)性問題展開的,科學(xué)探究的問題可以是學(xué)生提出的,也可以是教師提出的,在引入新課之前最好由教師提出,才能較合適本節(jié)要研究的主題,創(chuàng)造一種生動活潑的教學(xué)氣氛,使學(xué)生形成探求創(chuàng)新的心理愿望和性格特征,對問題有一個感性認(rèn)識,為探究問題做好準(zhǔn)備。如我在教學(xué)“平面鏡成像特點”一節(jié)時,先把大平面鏡掛在黑板上,讓學(xué)生觀看其他同學(xué),再把平面鏡拿到學(xué)生面前觀察,改變物距后對比有什么不同現(xiàn)象?學(xué)生看到不同的兩種現(xiàn)象,非常驚訝,大大激發(fā)了興趣(其實,學(xué)生在日常生活中經(jīng)??吹?,只是沒有留心,課堂上這樣強(qiáng)烈的對比下,現(xiàn)象非常明顯,才引起學(xué)生高度關(guān)注)。隨之產(chǎn)生各種疑問,形成探究問題的心理愿望。所以,在每一個探究活動之前,老師應(yīng)精心準(zhǔn)備,巧設(shè)情景,會起到事半功倍的效果。
教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè),是學(xué)生探究物理知識產(chǎn)生的背景,是發(fā)現(xiàn)和提出物理問題的重要前提,只有當(dāng)教師創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境進(jìn)入學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”且在內(nèi)容上有挑戰(zhàn)性和探究性,學(xué)生才能在已有的認(rèn)知基礎(chǔ)上激發(fā)起探索欲望,才能與教師互動合作,從中發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,并解決問題。
學(xué)習(xí)“功和機(jī)械能”中“機(jī)械效率”一節(jié)時,在學(xué)生知道了機(jī)械效率是有用功占總功的百分比之后,對于探究斜面機(jī)械效率的事例,安排學(xué)生對日常生活中的一幕進(jìn)行分析:小明和小紅分別騎自行車上一道斜坡,健壯的小明沿著坡路一直沖了上去,而體弱的小紅則騎車走S型的道路輕松上到了坡頂,他們上坡時誰的機(jī)械效率高?你認(rèn)為斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)?怎樣證實你的想法?
由于探究事例取自于學(xué)生熟悉的實際生活,這可以引起他們較強(qiáng)的探究欲望。學(xué)生在討論中得出了斜面的機(jī)械效率可能與坡度的大小、粗糙程度、重力大小、用力大小等有關(guān)猜想。經(jīng)過分析、篩選,大家在課堂上對斜面的機(jī)械效率與傾斜程度、粗糙程度的關(guān)系進(jìn)行研究,以驗證自己的猜想。他們將長木板的一端墊高成為斜面,用彈簧測力計測出小車重力和拉小車沿斜面勻速上升的拉力的大小,計算出了有用功、總功和機(jī)械效率。由于在前面的學(xué)習(xí)中學(xué)生又通過控制變量分析問題的經(jīng)歷,因此他們熟練采用控制變量法,改變斜面的傾斜程度,測出了拉小車沿不同坡度斜面勻速上升時的機(jī)械效率,通過分析對比得出斜面傾斜程度越大效率越高的結(jié)論。同樣,還知道了斜面越粗糙機(jī)械效率越低的道理。正是由于他們對所探究事例比較感興趣,很多同學(xué)想更進(jìn)一步搞清小明和小紅的體重以及上坡速度是否對機(jī)械效率有影響,從而將探究活動從課內(nèi)延伸到了課外。學(xué)生的這些發(fā)現(xiàn),正是由于他們對這項以自己現(xiàn)有知識和技能順利完成的探究感興趣的結(jié)果。
科學(xué)的方法是行動的指南。只有使學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法,讓他們在學(xué)習(xí)過程中自覺運(yùn)用自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的原有知識去同化新知識,培養(yǎng)他們獨立解決問題的能力和習(xí)慣,教學(xué)才會取得事半功倍的效果。因此,如何讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識與技能的同時,體驗到知識產(chǎn)生過程的樂趣,并掌握其解決實際問題的本領(lǐng),是探究性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵所在。因此,教師的“教”不能僅僅停留在教給學(xué)生知識的層次上,更應(yīng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生了解物理知識形成的過程,培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的能力;學(xué)生的“學(xué)”也不能簡單被動地接受知識,而是要積極主動地進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),體驗知識的形成過程、掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和探究策略??茖W(xué)探究的過程是多種多樣的,一般途徑是:提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行試驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估交流與合作。例如,在探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)時,教師首先讓學(xué)生列舉生活中的一些與摩擦有關(guān)的例子,然后結(jié)合學(xué)生所舉的例子,提出問題:摩擦力的大小與什么因素有關(guān)?在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生進(jìn)行猜想。學(xué)生的猜想很多,有的可能很不合理,對此,教師應(yīng)以鼓勵為主。然后,通過師生討論排除一些不合理的因素?!安孪搿边^后很自然地進(jìn)行制定計劃、“設(shè)計實驗”的環(huán)節(jié)。因為學(xué)生可能猜想到了影響摩擦力的因素很多,如壓力、接觸表面的粗糙程度、接觸的面積、物體相對運(yùn)動的速度等。在探究這些因素與摩擦力大小的關(guān)系時,只能一個一個單獨研究,這就是“控制變量法”研究多因素問題。教師可以將全班學(xué)生分成幾個大組,每一個大組研究一個子課題,即研究其中影響摩擦力的一個因素。然后讓各組分別設(shè)計實驗方案(即設(shè)計可需實驗器材、實驗步驟及記錄數(shù)據(jù)表格)進(jìn)行交流,修正完善后各組進(jìn)行實驗,分析論證后得出結(jié)論。最后,進(jìn)行交流與評估。這樣,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生直接參與活動,主動探索,真正成為了學(xué)習(xí)的主人。
新教材強(qiáng)調(diào)“從生活走向物理,從物理走向社會”。當(dāng)代的物理學(xué)習(xí)已不僅僅是課堂里的事,更應(yīng)該具有開放性、大眾性和社會性,物理教學(xué)也應(yīng)該從單一的課堂探究學(xué)習(xí)走向多維度的社會化探究學(xué)習(xí),這就需要在教學(xué)中加強(qiáng)物理知識與生活的聯(lián)系,讓學(xué)生在生活實際中發(fā)現(xiàn)物理問題,探索物理知識。學(xué)生通過把課堂學(xué)習(xí)與日常生活、生產(chǎn)中的物理現(xiàn)象相結(jié)合,體味到應(yīng)用所學(xué)的知識去認(rèn)識未知的世界的喜悅,從而引發(fā)強(qiáng)烈的求知欲,會不斷地提出很多新的問題。
在指導(dǎo)學(xué)生從生活中尋找問題的過程中,老師的主要工作是引導(dǎo)學(xué)生注意生活中的各種問題,為學(xué)生提供各種生活信息,引導(dǎo)他們對所觀察到的、了解到的問題進(jìn)行思考。學(xué)生生活在學(xué)校環(huán)境中,對生活了解不多,教師有必要為他們創(chuàng)造條件,讓他們有更多的認(rèn)識社會、認(rèn)識自己的生活。例如為了使學(xué)生把所學(xué)的物理知識與生活緊密聯(lián)系在一起,我們可以用一輛自行車做教具,先介紹自行車是一種簡單的、無污染的交通工具,然后讓學(xué)生看一看它的結(jié)構(gòu),想一想,并提出使用過程中一些與物理有關(guān)的問題。同學(xué)們可能會提出很多問題,如“自行車的輪胎上為什么有花紋?尾燈為什么看起來很亮?車鈴為什么會發(fā)聲?剎車時為什么要用力捏車閘?車座是面積大好,還是面積小好?……”等等,再對這些有價值的問題進(jìn)行探究。
(作者單位:遼寧省盤錦市大洼區(qū)東風(fēng)學(xué)校)