馬 超 黃變變 錢 郁*
(1.寶雞文理學(xué)院物理與光電技術(shù)學(xué)院 陜西寶雞 721000;2.山西師范大學(xué)教師教育學(xué)院 山西臨汾 041000)
物理實驗探究可以從根本上對物理知識進(jìn)行分析和研究,能夠系統(tǒng)地掌握物理知識點,形成自己獨特的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);學(xué)生們可以進(jìn)行深度的物理實驗探究交流,體驗合作探究的過程,為以后學(xué)生解決疑難問題打下堅持的基礎(chǔ)。物理實驗探究同時還能體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位,并以探究為主要手段的探究方法,能夠有效提升學(xué)生的課堂參與度 ,進(jìn)而激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情 ,有助于提高知識的掌握水平 ,對其健康成長也有一定的積極作用[1]。探究性實驗如此重要,但是在實際教學(xué)中的實驗探究教學(xué)的效果卻不是很理想。
本次研究以北京師范大學(xué)出版社出版的初中物理教科書為主要研究對象[2],通過分析教材中實驗探究部分內(nèi)容,選取教材中部分實驗探究知識點,具體分析比較教材中的實驗過程,根據(jù)教材中實驗部分知識點特點,提出相應(yīng)的教學(xué)建議。
通過對教材進(jìn)行分析,分別在八年級上冊、八年級下冊、九年級全一冊三本教材中各選取一部分實驗探究內(nèi)容進(jìn)行研究,表1 為部分實驗探究內(nèi)容。
表1 中學(xué)物理實驗部分知識點
如表1 所示,為中學(xué)部分中學(xué)實驗探究內(nèi)容,通過對課本探究實驗內(nèi)容分析,發(fā)現(xiàn)有以下特點:一、課本中探究實驗內(nèi)容詳細(xì)具體。從表1 可以清楚地看到,不同部分實驗探究內(nèi)容對于問題提出、制地計劃、收集證據(jù)、分析結(jié)論課本上都給出了每一步的詳細(xì)過程。這就導(dǎo)致在實際教學(xué)過程中教師會跟課本上的實驗步驟,照本宣科地講解,這樣的方式不僅剝奪了教師自己的創(chuàng)新性,而且學(xué)生在這樣的情況下學(xué)習(xí)不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),喪失了科學(xué)實驗探究本身的價值。二、實驗探究內(nèi)容對于學(xué)生的學(xué)生主動研究性的設(shè)計安排不全面,每學(xué)完一部分內(nèi)容沒有給學(xué)生留一些簡單的需要探究的問題,也就是常說的留白。三、課本中給出了固定的實驗探究方法,同時也固定了學(xué)生實驗的場所。有些實驗在室外教學(xué)可能比室內(nèi)教學(xué)效果更好,更容易培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣。
表1 分別節(jié)選了八年級上冊、八年級下冊、九年級全一冊物理實驗探究部分內(nèi)容各一節(jié),從表1 中的三部分內(nèi)容中清楚地看到,在進(jìn)行每一個不同的實驗前,課本中已經(jīng)給出了非常詳細(xì)的實驗計劃,在這里要強(qiáng)調(diào)的是,不管是學(xué)生還是教師,一定不能被所給定的實驗器材或詳細(xì)的實驗計劃禁錮,要有自己創(chuàng)新的想法。課本中給出的實驗方法并不一定最好的,可能會有對于實驗教學(xué)效果更好的實驗方案。
對于教師而言,尤其是有一定教齡的教師,想要實驗教學(xué)取得理想的效果,就要跳出課本的實驗,一定要用發(fā)展的眼光看待所教的知識點,不斷地要去創(chuàng)造創(chuàng)新,如八年級上冊,課本中的計劃的最后一步是求出質(zhì)量與體積的比值,直接就給出學(xué)生信息求質(zhì)量與體積的比值,如果讓學(xué)生自己去探究質(zhì)量與體積之間的規(guī)律,而不告訴他直接去求質(zhì)量與體積的比值,效果也許會更好?;蛘咴谝恍嶒炋骄恐锌梢圆捎米约喊l(fā)現(xiàn)或者創(chuàng)造的更好的實驗來進(jìn)行。如:探究影響電阻大小的因素時,為了學(xué)生可以更好地理解,可以用影響水在水管中流速的快慢的模型來加深學(xué)生的理解。對于學(xué)生而言,可以采用“頭腦風(fēng)暴法” ,給學(xué)生問題,學(xué)生自己去想可以采用什么樣的實驗,得到解決問題的答案。
同時建議編寫教材的專家,在更新教材時,可以在實驗探究內(nèi)容結(jié)束后,再給學(xué)生留一些問題,學(xué)生可以帶著問題下課。這類問題可以是在學(xué)生實驗結(jié)束后,以類比的思想,與本節(jié)實驗探究思想相同的其他科學(xué)探究。也可以是本節(jié)課的實驗探究內(nèi)容留一部分還需要探究的內(nèi)容,但是要考慮到探究內(nèi)容的趣味性和難易程度,確保是學(xué)生經(jīng)過實驗探究思考可以得到答案。那么學(xué)生自己下去就會去主動學(xué)習(xí)。
同時教師教學(xué)中要增強(qiáng)變通性,比如在教授概念課功率、功、摩擦力、彈力以及重力等[3]都適合探究性教學(xué),但是經(jīng)過筆者統(tǒng)計,課本中對于功率、功、摩擦力、彈力以及重力,僅僅將摩擦力作為實驗探究部分內(nèi)容,由此可見課本中給出的探究式教學(xué)內(nèi)容是不全面的,為了學(xué)生可以更好地理解物理知識點,所以教師一定要懂得變通。在實際教學(xué)中,教師要認(rèn)真鉆研教材,研究教材中哪些知識點還可以應(yīng)用探究式教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué),從而采用探究式教學(xué)。為了更清楚地觀測教學(xué)效果,教師可以采取對照試驗,相同部分內(nèi)容如:重力,在不同的班級中進(jìn)行講授,一個班級采用普通教學(xué)模式,另一個班級采用探究式教學(xué)模式,學(xué)習(xí)之后看哪種教學(xué)模式下教學(xué)效果更好,從而采取相應(yīng)的教學(xué)模式。通過大多數(shù)學(xué)者研究,探究式教學(xué)效果要優(yōu)于一般式教學(xué)。
除此之外,探究實驗的實驗內(nèi)容要盡可能地貼近學(xué)生的生活,學(xué)生們所學(xué)的物理知識可能在生活中已經(jīng)早已接觸,只是不知道其原理是什么。那么對于一些實驗,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生走出教室進(jìn)行,學(xué)生一天在教室中學(xué)習(xí),把學(xué)生們帶出去一可以極大地提高他們的興趣,二在室外進(jìn)行實驗可以與學(xué)生生活更加密切聯(lián)系。如表1 中探究機(jī)械是否省功的實驗當(dāng)中,所采用的實驗用具是動滑輪,動滑輪雖然是我們生活中非常重要的機(jī)械,但學(xué)生對它卻不是很了解。這里可以帶學(xué)生去室外讓小車或物體搬上臺階,讓學(xué)生思考有什么樣的方法,學(xué)生自然就想到了斜面,在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了功的概念,學(xué)生們知道雖然省力了,但是斜面走的路程卻長了,這樣的實驗既有利于學(xué)生回顧前面的知識,又非常接近學(xué)生的生活,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,“以學(xué)生的終身發(fā)展為本”,以提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo),為每個學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展提供平等機(jī)會,關(guān)注學(xué)生的個體差異,使每個學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的潛能都能得到發(fā)展[4]。在實驗探究教學(xué)當(dāng)中,要給學(xué)生留有充分可以自主實驗探究的空間,對于學(xué)生能完全可以自主進(jìn)行的實驗,教師一定不能有過多的干預(yù),學(xué)生自己制訂計劃來完成實驗,對于一些演示實驗,教師盡可能地多讓學(xué)生參與,不要教師完全掌握實驗進(jìn)程。
探究性教學(xué)方法能夠充分展示學(xué)生的主體地位,但是使用探究式教學(xué)方法時教師要做到兩結(jié)合:一、探究式教學(xué)方法與學(xué)生已有知識相結(jié)合;二、探究式教學(xué)要與啟發(fā)式教學(xué)原則相結(jié)合。對于第一個結(jié)合,教師在教學(xué)前要做出預(yù)判斷,本節(jié)探究課可能涉及哪些知識點,學(xué)生對這些知識點之前是否了解,如在探究—使用機(jī)械是否省功的教學(xué)當(dāng)中,學(xué)生可能對滑輪不是很了解,教師可以通過視頻或者圖片等對學(xué)生不了解的知識點進(jìn)行及時補(bǔ)充。對于第二個結(jié)合,要將啟發(fā)式教學(xué)原則貫穿于整個探究式教學(xué)過程當(dāng)中,探究實驗學(xué)習(xí)時,不要囿于課本中所給出的實驗操作過程,教師要做到在實驗前、實驗中,實驗后啟發(fā)學(xué)生,學(xué)生全程自己發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。在實驗前學(xué)生只需要知道自己要解決什么問題,教師啟發(fā)引導(dǎo),具體通過什么方法解決,學(xué)生自己去想。在實驗中,教師觀察當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生探究存在問題時,啟發(fā)學(xué)生,學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題并改正,在實驗結(jié)束之后,學(xué)生要自己得出結(jié)論。這樣把學(xué)習(xí)的權(quán)利交給學(xué)生,學(xué)生在自主實驗中就會產(chǎn)生許多新的想法和問題,有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
探究式實驗教學(xué)開設(shè)的主要目的是學(xué)生對物理知識點有一個深刻的理解,一節(jié)好的探究實驗課對學(xué)生非常重要,本次研究以北京師范大學(xué)出版社出版的初中物理教科書為例,對探究實驗教學(xué)提出的幾點教學(xué)策略,在探究實驗教學(xué)中教師的引導(dǎo)作用及其重要,在參考上述的幾點教學(xué)策略同時,實踐中教師還需要學(xué)生們自身特點和已掌握知識情況,因材施教不斷探索新的教學(xué)模式從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。