摘 要:在新時(shí)代教育背景下,探究式教學(xué)越來(lái)越受到重視。作為一種創(chuàng)新性的教學(xué)方式,探究式教學(xué)能引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí),提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。主要探討了探究式教學(xué)的運(yùn)用價(jià)值及影響因素,分析了當(dāng)前高中物理教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出了探究式教學(xué)在高中物理教學(xué)中的實(shí)施策略。
關(guān)鍵詞:探究式教學(xué);高中物理;問(wèn)題情境;科學(xué)素養(yǎng)
作者簡(jiǎn)介:蘇文業(yè)(1984—),男,廣西壯族自治區(qū)百色市隆林各族自治縣隆林中學(xué)。
探究式教學(xué)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論等方式,自主探究知識(shí)、解決問(wèn)題的一種教學(xué)方法。探究式教學(xué)具有自主性、實(shí)踐性、互動(dòng)性和開放性等特點(diǎn),可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。高中物理課程涉及的知識(shí)點(diǎn)涵蓋了力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,這些知識(shí)點(diǎn)較為抽象和復(fù)雜,因此教師需要通過(guò)探究式教學(xué)來(lái)提升學(xué)生的理解和應(yīng)用能力[1]。
一、探究式教學(xué)的運(yùn)用價(jià)值及影響因素分析
(一)運(yùn)用價(jià)值
探究式教學(xué)不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力,還能促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展,提高教學(xué)質(zhì)量。
首先,探究式教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升他們的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)質(zhì)量。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比,探究式教學(xué)更加注重學(xué)生的主體地位,能引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的探索和發(fā)現(xiàn)過(guò)程,調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性。
其次,探究式教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。在探究式教學(xué)中,學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考、分析、推理和判斷,并嘗試通過(guò)多種方法解決一系列復(fù)雜的問(wèn)題。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力,提高他們的綜合素質(zhì)。
最后,探究式教學(xué)有助于促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展和提高教學(xué)質(zhì)量。探究式教學(xué)的實(shí)施需要教師具備較高的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力。因此,探究式教學(xué)的實(shí)施能夠促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展和提高教學(xué)質(zhì)量,推動(dòng)高中課程教學(xué)的不斷發(fā)展。
(二)影響因素
學(xué)生的知識(shí)水平和興趣愛好會(huì)影響他們的參與度和學(xué)習(xí)效果,從而影響探究式教學(xué)的實(shí)施效果;同時(shí),教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)也會(huì)影響探究式教學(xué)的實(shí)施效果。因此,教師在實(shí)施探究式教學(xué)時(shí),需要充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需求,同時(shí)提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力。教育是不斷發(fā)展和變化的,要想跟上時(shí)代的步伐,教師需要持續(xù)學(xué)習(xí)和更新知識(shí)和技能,通過(guò)參加專業(yè)培訓(xùn)課程、研討會(huì)等方式,提升自己的專業(yè)素養(yǎng)。
二、當(dāng)前高中物理教學(xué)中存在的問(wèn)題
(一)教材知識(shí)難度較大,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足
因?yàn)槲锢砀拍詈凸捷^為抽象,所以高中物理教材知識(shí)難度較大,學(xué)生難以理解和掌握。不少學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中感到吃力,進(jìn)而對(duì)物理學(xué)習(xí)失去興趣。同時(shí),一些教師對(duì)教材知識(shí)的理解和把握也不夠準(zhǔn)確,在教學(xué)中缺乏對(duì)教材的深入分析和挖掘,只是簡(jiǎn)單地按照教材內(nèi)容進(jìn)行講授,沒有對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效的整合和轉(zhuǎn)化,這增加了知識(shí)的學(xué)習(xí)難度。
(二)教師的教學(xué)方式單一,缺乏趣味性
教師的教學(xué)方式單一、乏味,不僅會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)失去興趣,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。物理是一門需要深入思考和探索的學(xué)科,教師運(yùn)用的教學(xué)方式單一且缺乏趣味性,會(huì)使課堂氛圍變得沉悶。在這種情況下,學(xué)生的注意力難以集中,很難深入理解抽象的物理概念和公式。久而久之,學(xué)生便會(huì)覺得物理學(xué)習(xí)是一件無(wú)趣的事情,不愿意主動(dòng)探索物理知識(shí)。為了解決這一問(wèn)題,教師需要采用多樣化的教學(xué)方式,提升課堂的趣味性。例如,教師可以采用探究式教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究物理現(xiàn)象和規(guī)律,讓學(xué)生在探究過(guò)程中感受到學(xué)習(xí)的樂趣。同時(shí),教師還可以利用多媒體技術(shù)形象地呈現(xiàn)抽象的物理概念和公式,從而幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)。
(三)實(shí)驗(yàn)課程較少,理論與實(shí)踐脫節(jié)
物理是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要手段。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以感受物理現(xiàn)象,探究物理規(guī)律,加深對(duì)物理知識(shí)的理解。當(dāng)前高中物理教學(xué)中還存在實(shí)驗(yàn)課程不足的問(wèn)題。一些學(xué)校由于教育資源有限,無(wú)法提供足夠的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程無(wú)法正常開展,這不僅會(huì)影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,也會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和興趣。有些學(xué)校在課程設(shè)置上過(guò)于注重理論教學(xué),沒有認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)課程的重要性,安排的實(shí)驗(yàn)課程較少或安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)脫節(jié),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程的開展效果大打折扣。還有一些學(xué)校,校內(nèi)物理教師缺乏實(shí)驗(yàn)技能和經(jīng)驗(yàn),無(wú)法有效地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),影響了實(shí)驗(yàn)課程的質(zhì)量。
三、探究式教學(xué)的實(shí)施策略
(一)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境是探究式教學(xué)的第一步。教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況,創(chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性和趣味性的問(wèn)題情境[2],引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探究狀態(tài)。
例如,在講授“牛頓第一定律”時(shí),教師可以結(jié)合生活中的實(shí)例和有趣的物理現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,以此激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。教師可在課堂上組織學(xué)生進(jìn)行扔球?qū)嶒?yàn),讓學(xué)生向前扔球,并提出“我們?nèi)忧驎r(shí),球?yàn)槭裁磿?huì)向前飛行?”“當(dāng)球落地后,為什么它不會(huì)一直向前滾動(dòng),直到撞到墻為止?”等問(wèn)題,從而引入牛頓第一定律的相關(guān)知識(shí)。同時(shí),教師可在課堂上利用汽車模型演示汽車啟動(dòng)實(shí)驗(yàn),并向?qū)W生提出“當(dāng)汽車啟動(dòng)后,我們關(guān)閉馬達(dá),為什么汽車不會(huì)立即停止?”等問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考牛頓第一定律中關(guān)于慣性的概念。此外,教師還可以利用多媒體技術(shù)在課堂上創(chuàng)設(shè)一個(gè)打臺(tái)球的情境,讓學(xué)生觀察臺(tái)球被擊打后是如何運(yùn)動(dòng)的,并提出“當(dāng)擊打臺(tái)球時(shí),臺(tái)球?yàn)槭裁磿?huì)滾動(dòng)?”等問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生理解牛頓第一定律中關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。教師結(jié)合生活中的實(shí)例和有趣的物理現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,引導(dǎo)他們進(jìn)行積極的思考和探索。
(二)提出假設(shè)和猜想
在創(chuàng)設(shè)情境的基礎(chǔ)上,教師要引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)和猜想,這是探究式教學(xué)的關(guān)鍵步驟。學(xué)生需要根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和推理,提出相應(yīng)的解決方案。在這個(gè)過(guò)程中,教師需要給予學(xué)生充分的思考和討論的時(shí)間,鼓勵(lì)他們大膽猜想和提問(wèn)。
例如,在講授“牛頓第二定律”的內(nèi)容時(shí),教師可以結(jié)合情境引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)和猜想,具體如下。(1)教師可以展示火箭發(fā)射的圖片或視頻,并提出“火箭為什么能夠飛到太空中?”等問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè):火箭能夠飛到太空中是因?yàn)槿剂先紵墚a(chǎn)生向上的推力。”接著,教師可讓學(xué)生根據(jù)這個(gè)假設(shè)進(jìn)行分析:如果火箭的質(zhì)量為m,燃料產(chǎn)生的力量為F,那么火箭向上的加速度a應(yīng)該等于F除以m。然后,教師再讓學(xué)生思考:如果我們想要更快地將火箭發(fā)射到太空中,應(yīng)該怎樣做?對(duì)此,學(xué)生會(huì)提出:增加燃料量或者減少火箭的質(zhì)量。由此,教師便可以引出牛頓第二定律的內(nèi)容。
(2)教師可以展示汽車剎車的圖片或視頻,并提出“為什么汽車在路上可以停下來(lái)?”等問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè):汽車可以停下來(lái)是因?yàn)槭艿搅四Σ亮涂諝庾枇Φ淖饔?。接著,教師可讓學(xué)生根據(jù)這個(gè)假設(shè)進(jìn)行推理:如果汽車的質(zhì)量為m,受到的合外力為F(包括摩擦力和空氣阻力),那么汽車減速的加速度a應(yīng)該等于F除以m。然后,教師再讓學(xué)生思考:如果想讓汽車更快地停下來(lái),我們應(yīng)該怎樣做?對(duì)此,學(xué)生會(huì)提出:加大剎車力度或者減少汽車的質(zhì)量。這樣,教師也可以引出牛頓第二定律的內(nèi)容。
(三)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)
在提出假設(shè)后,學(xué)生需要通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)的正確性[3]。教師需要提供必要的實(shí)驗(yàn)器材和指導(dǎo),幫助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)收集,可以進(jìn)一步了解物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。
例如,在講授“自由落體運(yùn)動(dòng)”的內(nèi)容時(shí),教師可以提供必要的實(shí)驗(yàn)器材,如計(jì)時(shí)器、重物等,并引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。學(xué)生可以假設(shè)自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和距離與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān),然后通過(guò)測(cè)量不同質(zhì)量的物體在空氣中自由落體的時(shí)間來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生可以進(jìn)一步了解自由落體運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律。教師還可以提供打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶等實(shí)驗(yàn)器材,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量物體的自由落體加速度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)收集,學(xué)生能進(jìn)一步理解相應(yīng)的
知識(shí)。
(四)分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論
學(xué)生收集到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,驗(yàn)證假設(shè)的正確性。如果假設(shè)是正確的,那么學(xué)生便可以得出結(jié)論;如果假設(shè)被證偽,那么學(xué)生便需要重新提出假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
例如,在探究“自由落體運(yùn)動(dòng)”的知識(shí)時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集到相關(guān)數(shù)據(jù)后,學(xué)生要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,以驗(yàn)證假設(shè)的正確性。具體而言,學(xué)生要先處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算自由落體的時(shí)間、距離和加速度等,然后分析處理后的數(shù)據(jù),以驗(yàn)證假設(shè)的正確性。如果假設(shè)是“自由落體的時(shí)間與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)”,那么學(xué)生可以通過(guò)繪制不同質(zhì)量物體自由落體時(shí)間的圖表來(lái)進(jìn)行分析。如果圖表中的數(shù)據(jù)點(diǎn)基本落在一條直線上,或者經(jīng)過(guò)某種數(shù)學(xué)變換后可以落在一條直線上,那么該假設(shè)就是正確的;如果數(shù)據(jù)點(diǎn)分布雜亂,沒有呈現(xiàn)明顯的規(guī)律,那么假設(shè)就是錯(cuò)誤的。如果假設(shè)被證實(shí)是正確的,那么學(xué)生便可以得出結(jié)論,確認(rèn)自由落體的時(shí)間與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān);如果假設(shè)被證偽,學(xué)生就需要重新提出假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在這個(gè)過(guò)程中,教師的作用是非常重要的。教師需要引導(dǎo)學(xué)生正確地分析和處理數(shù)據(jù),避免學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤。教師還需要幫助學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,讓學(xué)生學(xué)會(huì)評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法。
(五)交流和評(píng)價(jià)
探究完成后,學(xué)生需要在班級(jí)中展示自己的研究成果,并與其他同學(xué)進(jìn)行交流和探討。在展示之前,學(xué)生應(yīng)該做好充分的準(zhǔn)備,包括理解研究?jī)?nèi)容、整理研究成果、準(zhǔn)備展示材料等,這有助于學(xué)生在展示過(guò)程中更加自信和流暢地表達(dá)自己的觀點(diǎn)。學(xué)生在展示自己的研究成果時(shí),應(yīng)該注意語(yǔ)言的清晰度和準(zhǔn)確性,盡可能地避免使用過(guò)于復(fù)雜的詞匯或術(shù)語(yǔ)。同時(shí),學(xué)生還可以借助圖表、圖片等輔助手段來(lái)展示研究成果。在展示過(guò)程中,學(xué)生應(yīng)積極與班級(jí)其他同學(xué)互動(dòng)交流,鼓勵(lì)他們提問(wèn)或發(fā)表意見。教師和其他同學(xué)的評(píng)價(jià)是寶貴的意見和建議,學(xué)生應(yīng)該認(rèn)真聽取。這樣一來(lái),學(xué)生的科研能力和表達(dá)能力便能得到進(jìn)一步提高。展示結(jié)束后,學(xué)生要對(duì)自己的展示過(guò)程進(jìn)行總結(jié)和反思,思考自己在哪些方面做得好,哪些方面需要改進(jìn)??傊瑢W(xué)生展示自己的研究成果是學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的重要環(huán)節(jié),教師應(yīng)給予學(xué)生充分的支持和指導(dǎo),幫助他們更好地發(fā)揮自己的潛力。
四、總結(jié)與建議
探究式教學(xué)是一種有效的教學(xué)方法,可以提高學(xué)生的物理成績(jī)和科學(xué)素養(yǎng)。在運(yùn)用該教學(xué)方法的過(guò)程中,教師需要遵循一定的實(shí)施策略和步驟,同時(shí)注意控制影響因素。教師在實(shí)施探究式教學(xué)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一,要?jiǎng)?chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性和趣味性的教學(xué)情境;第二,要引導(dǎo)學(xué)生自主提出假設(shè)和猜想;第三,要給予學(xué)生充分的思考和實(shí)踐時(shí)間;第四,要提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力。
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