摘" 要:在教育改革持續(xù)推進(jìn)的大背景下,初中物理教學(xué)工作面臨比過(guò)去更高的要求,同時(shí)也迎來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇。在理解和落實(shí)新課標(biāo)等相關(guān)政策文件的過(guò)程中,初中物理教師可以積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生自主探究的意識(shí)和能力,從根本上提升學(xué)生的物理課程核心素養(yǎng),而不是像過(guò)去一樣僅關(guān)注學(xué)生的考試成績(jī)。為了達(dá)到這一目的,有必要對(duì)如何實(shí)施初中物理的探究學(xué)習(xí)策略展開研究和討論,這也是文章所主要涉及的內(nèi)容,希望能夠給更多教師的教學(xué)工作帶來(lái)一些有益的參考。
關(guān)鍵詞:初中物理;探究學(xué)習(xí)策略;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)探究興趣
(一)設(shè)計(jì)有趣的物理問(wèn)題
問(wèn)題是探究的起點(diǎn)。對(duì)初中物理課程而言,有趣的物理問(wèn)題是學(xué)生好奇心和求知欲的起點(diǎn),能夠促使學(xué)生主動(dòng)參與探究活動(dòng)。不過(guò),教師要從學(xué)生的角度上思考問(wèn)題是否有趣,即基于學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題,以確保問(wèn)題能夠?qū)W(xué)生產(chǎn)生啟發(fā)作用,吸引學(xué)生去挑戰(zhàn),而不是教師單方面“閉門造車”,臆想學(xué)生可能會(huì)喜歡哪些問(wèn)題。
例如,在教學(xué)“光的折射”的相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)問(wèn)題:“為什么把筷子插入水中,看起來(lái)筷子好像折斷了?”這個(gè)問(wèn)題與學(xué)生既有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān),能夠引起學(xué)生的好奇心。在教學(xué)“壓強(qiáng)”時(shí),則可以設(shè)計(jì)問(wèn)題:“為什么駱駝的腳掌那么大?”這個(gè)問(wèn)題學(xué)生同樣不陌生,而且頗具啟發(fā)性,能夠幫助教師在之后的教學(xué)情境中自然地引出壓強(qiáng)的概念,并引導(dǎo)學(xué)生思考?jí)簭?qiáng)與受力面積的關(guān)系,對(duì)學(xué)生靈活應(yīng)用各方面知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的能力也是一種挑戰(zhàn)。
(二)引入常見的生活現(xiàn)象
生活中的物理現(xiàn)象無(wú)處不在,引入常見的生活現(xiàn)象能夠讓學(xué)生感受物理的實(shí)用性和趣味性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)情境對(duì)學(xué)生的吸引力。比如上述例子中提到的筷子和駱駝,都在一定程度上與學(xué)生的生活經(jīng)歷、見聞密切相關(guān)。另外,由于學(xué)生以往對(duì)某些生活現(xiàn)象可能缺少觀察,沒(méi)有留下深刻的印象,所以教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行提醒和引導(dǎo),以有效發(fā)揮生活現(xiàn)象的作用。
例如在“聲現(xiàn)象”的教學(xué)中,教師可以為學(xué)生播放現(xiàn)實(shí)生活存在的某些聲音,讓學(xué)生判斷這些聲音的類型或產(chǎn)生的原因、地點(diǎn)等。然后在此基礎(chǔ)上提出情境問(wèn)題:“為什么我們能夠聽到聲音?為什么在山谷中能夠聽到回聲?為什么不同的樂(lè)器發(fā)出的聲音不一樣?”在此后對(duì)情境的探究中,就通過(guò)對(duì)這些生活現(xiàn)象的分析,幫助學(xué)生逐步了解聲音的產(chǎn)生、傳播和特性。再如,在教學(xué)“熱現(xiàn)象”時(shí),教師也可以采用類似的模式,如引入“為什么冬天戴眼鏡的人從室外進(jìn)入室內(nèi),眼鏡上會(huì)出現(xiàn)一層水霧?”等生活現(xiàn)象,使學(xué)生可以關(guān)聯(lián)生活經(jīng)歷,感受情境的趣味性與實(shí)用性,并在隨后的高效學(xué)習(xí)中快速了解物態(tài)變化的規(guī)律。
二、引導(dǎo)自主探究,培養(yǎng)探究能力
(一)指導(dǎo)探究的方法技巧
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的主要目的在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,吸引學(xué)生進(jìn)入知識(shí)探究的良好狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上,還要注重對(duì)學(xué)生自主探究的引導(dǎo)和對(duì)其探究能力的培養(yǎng),讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)探究活動(dòng)的主人,而不是只能在教師的要求下“亦步亦趨”地完成學(xué)習(xí)活動(dòng)。為此,教師要指導(dǎo)學(xué)生掌握探究的方法技巧,提高學(xué)生的探究效率和質(zhì)量,結(jié)合具體的探究?jī)?nèi)容向?qū)W生介紹觀察、實(shí)驗(yàn)、推理、歸納等方法的基本步驟和注意事項(xiàng)。
以“凸透鏡成像規(guī)律”的教學(xué)為例,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生采用實(shí)驗(yàn)探究的方法展開學(xué)習(xí)與實(shí)踐。首先,讓學(xué)生觀察凸透鏡的形狀、特點(diǎn)、焦點(diǎn)和焦距,并舉出現(xiàn)實(shí)生活中的例子,帶領(lǐng)學(xué)生共同回憶以前用“放大鏡”做小實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景。其次,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材,如蠟燭、凸透鏡、光屏等。接著,學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的位置,觀察蠟燭在不同位置時(shí)的成像情況。最后,師生共同分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),歸納總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律。
(二)組織彼此的合作交流
在實(shí)際教學(xué)中可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生的探究過(guò)程并不都是由學(xué)生自己獨(dú)立進(jìn)行的。事實(shí)上,初中是學(xué)生系統(tǒng)化學(xué)習(xí)物理知識(shí)的初始階段,很多學(xué)生缺乏相關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),也無(wú)法有效運(yùn)用小學(xué)科學(xué)等課程的學(xué)習(xí)成果。因此,學(xué)生在獨(dú)立學(xué)習(xí)時(shí)遇到困難是正常的。為了確保學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中的自主性,教師應(yīng)積極組織學(xué)生展開合作交流,用合作探究解決獨(dú)立探究中遇到的各種問(wèn)題,拓寬學(xué)生的思維視野,提高學(xué)生的探究水平。
例如,在教學(xué)“浮力”時(shí),教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組合作探究。將學(xué)生分成若干個(gè)小組,每個(gè)小組由四到五名學(xué)生組成。每個(gè)小組選擇一個(gè)具體的探究課題,如“物體的浮沉條件”“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”等。各小組成員再根據(jù)自己的特長(zhǎng)和興趣,承擔(dān)相應(yīng)課題中的不同任務(wù),如實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果分析、報(bào)告撰寫等。在探究過(guò)程中,小組成員要相互合作,共同完成探究任務(wù),教師要適時(shí)提醒和鼓勵(lì)學(xué)生,營(yíng)造充滿趣味的探究情境。探究結(jié)束后,各小組則要向全班同學(xué)匯報(bào)自己的探究成果,再展開小組之間的交流討論。
三、開展實(shí)驗(yàn)探究,提高實(shí)踐水平
(一)鼓勵(lì)自主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
因?yàn)槌踔形锢硎且婚T建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的自然科學(xué)學(xué)科,所以其教學(xué)中的探究式學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)本身。因此,初中物理教師應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)探究作為教學(xué)重點(diǎn)。在具體的策略上,教師要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),確保安全的同時(shí)給予學(xué)生充分的自主權(quán),讓學(xué)生根據(jù)探究課題和實(shí)驗(yàn)條件,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,選擇實(shí)驗(yàn)器材,確定實(shí)驗(yàn)步驟。
以“電阻的影響因素”為例,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。首先讓學(xué)生提出假設(shè),如電阻的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料等因素有關(guān)。然后讓學(xué)生根據(jù)假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生經(jīng)過(guò)討論后,給出了如下兩種設(shè)計(jì):其一,選擇不同長(zhǎng)度、橫截面積和材料的導(dǎo)體,用電流表和電壓表測(cè)量它們?cè)谙嗤妷合碌碾娏髦?,根?jù)歐姆定律計(jì)算出它們的電阻值,比較電阻值的大小,從而得出電阻的影響因素;其二,將不同長(zhǎng)度、橫截面積和材料的導(dǎo)體串聯(lián)在電路中,用電流表測(cè)量電路中的電流值,根據(jù)歐姆定律計(jì)算出總電阻值,比較總電阻值的大小,從而得出電阻的影響因素。這樣的自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng),能夠有效提高學(xué)生的實(shí)踐水平。
(二)開展科學(xué)的實(shí)驗(yàn)分析
對(duì)實(shí)驗(yàn)探究而言,除了對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作外,實(shí)驗(yàn)后的分析也是不可或缺的重要環(huán)節(jié),其可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和科學(xué)素養(yǎng),還能引導(dǎo)學(xué)生回頭審視之前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作,幫助學(xué)生及時(shí)解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題。需要注意的是,教師在帶領(lǐng)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)分析時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行分析和推理,得出合理的結(jié)論,不要只對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的“對(duì)錯(cuò)”評(píng)判。
例如,在對(duì)“牛頓第一定律”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),為加深學(xué)生對(duì)理論的理解,教師應(yīng)積極開展科學(xué)的實(shí)驗(yàn)分析活動(dòng)。首先,師生共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。其次,根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)鼓勵(lì)學(xué)生自主、合作地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,將實(shí)驗(yàn)的道具小車放在不同的表面上,用不同的力推動(dòng)小車,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。過(guò)程中提醒學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如小車的運(yùn)動(dòng)距離、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、受力大小等。最后,讓各組學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行分析和推理。教師可以指導(dǎo)學(xué)生分別采用控制變量法和圖像法等不同方法,在組織小組的分享與交流互動(dòng)中,豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析成果。
四、運(yùn)用信息技術(shù),拓展探究空間
(一)利用豐富的信息資源
信息技術(shù)為初中物理教學(xué)提供了豐富的資源。利用這些信息資源,能夠極大充實(shí)初中物理課堂的探究素材,使學(xué)生在學(xué)習(xí)探究的過(guò)程中可以有效拓寬知識(shí)視野,產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。鑒于當(dāng)代初中生成長(zhǎng)在信息化時(shí)代,本身對(duì)信息技術(shù)和信息資源并不陌生,所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生正確選擇和使用信息資源,同時(shí)也要避免信息過(guò)載和信息污染。
例如,在學(xué)習(xí)涉及“宇宙航行”的內(nèi)容時(shí),因?yàn)闂l件所限,難以組織真正的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。這時(shí),教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)上的信息資源,讓學(xué)生了解人類探索宇宙的歷史和現(xiàn)狀,如人類發(fā)射的衛(wèi)星、探測(cè)器、宇宙飛船等;還可以讓學(xué)生觀看關(guān)于宇宙航行的視頻,如《星際穿越》《火星救援》等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),教師要為學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù),鼓勵(lì)學(xué)生在課前主動(dòng)收集整理自己感興趣的相關(guān)資源,并在課堂上分享、介紹,師生再共同從更加科學(xué)合理的角度對(duì)這些資源展開探究,在潛移默化中完成知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用。
(二)開展在線的探究活動(dòng)
在線探究活動(dòng)是一種新型的探究學(xué)習(xí)方式,能夠突破時(shí)間和空間的限制,讓學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行探究學(xué)習(xí),有效挖掘信息技術(shù)的潛力。在開展在線探究活動(dòng)時(shí),教師應(yīng)選擇合適的平臺(tái)和工具,如虛擬實(shí)驗(yàn)室、在線討論區(qū)以及相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)軟件等。對(duì)在某種情境下的理論性探究,也可以直接組織學(xué)生以在線對(duì)話的方式進(jìn)行,同樣能夠取得較好的教學(xué)效果。
例如,在教學(xué)“電路連接”時(shí),教師可以帶領(lǐng)學(xué)生利用虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件進(jìn)行電路連接的模擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中選擇不同的電路元件,如電源、開關(guān)、燈泡、電阻等,進(jìn)行電路連接的嘗試。如果連接正確,燈泡會(huì)亮起來(lái);如果連接錯(cuò)誤,軟件會(huì)提示錯(cuò)誤原因。該項(xiàng)在線探究活動(dòng)可以在課前預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)中進(jìn)行,學(xué)生可以在探究的同時(shí)于在線討論區(qū)與其他同學(xué)交流和討論電路連接的方法和技巧,分享自己的實(shí)驗(yàn)成果。
五、做好評(píng)價(jià)反饋,提升探究質(zhì)量
(一)建立多元的評(píng)價(jià)體系
評(píng)價(jià)是一輪完整的教學(xué)活動(dòng)所不可或缺的重要環(huán)節(jié),對(duì)探究學(xué)習(xí)也是如此。為了更好地評(píng)價(jià)學(xué)生的探究成果,反映教師在教學(xué)中的問(wèn)題與不足,應(yīng)該建立多元的評(píng)價(jià)體系,全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果,綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、探究能力、實(shí)踐水平、合作精神等方面,并且采用如教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)等多種評(píng)價(jià)方式。
例如,在教學(xué)“光的反射”時(shí),教師可以根據(jù)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn),如提問(wèn)、回答問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)操作等,給予學(xué)生評(píng)價(jià)。學(xué)生則基于自己在探究學(xué)習(xí)過(guò)程中的收獲和體會(huì),進(jìn)行自評(píng),并評(píng)價(jià)小組其他成員的表現(xiàn)。教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)中,都要盡可能包括學(xué)習(xí)態(tài)度、探究能力、實(shí)踐水平、合作精神等方面。對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)完成后,教師再鼓勵(lì)學(xué)生暢所欲言,說(shuō)一說(shuō)自己出現(xiàn)的問(wèn)題是否與教師的教學(xué)有關(guān),完成對(duì)教師的評(píng)價(jià)。這樣既發(fā)展了學(xué)生的自我認(rèn)知,又幫助教師明確了下一步教學(xué)的方向。
(二)給予及時(shí)的反饋指導(dǎo)
反饋指導(dǎo)是評(píng)價(jià)的一部分。給予及時(shí)的反饋指導(dǎo),能夠幫助學(xué)生理解自己為什么會(huì)得到當(dāng)前的評(píng)價(jià),以及如何及時(shí)糾正錯(cuò)誤,提高探究學(xué)習(xí)質(zhì)量。在給予反饋指導(dǎo)時(shí),教師應(yīng)針對(duì)學(xué)生的具體問(wèn)題提出改進(jìn)建議,讓學(xué)生能夠明確自己的努力方向。而且,這種反饋指導(dǎo)既可以與過(guò)程性評(píng)價(jià)結(jié)合在一起,又可以在結(jié)果性評(píng)價(jià)之后再進(jìn)行。
例如,在教學(xué)“密度”時(shí),教師可以在學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中就對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋指導(dǎo)。如果學(xué)生在測(cè)量物體的質(zhì)量和體積時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,教師應(yīng)及時(shí)指出錯(cuò)誤原因,并指導(dǎo)學(xué)生正確的測(cè)量方法。在計(jì)算密度、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)也是如此。實(shí)驗(yàn)完成后,教師將觀察到的情況整理后通過(guò)電子白板展示出來(lái),對(duì)學(xué)生進(jìn)行結(jié)果性評(píng)價(jià),指出較為普遍和典型的問(wèn)題,幫助學(xué)生分析問(wèn)題出現(xiàn)的原因并指導(dǎo)改進(jìn)的方法,鼓勵(lì)學(xué)生及時(shí)糾正錯(cuò)誤,在下次上課時(shí)有效提高探究學(xué)習(xí)的質(zhì)量。
六、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,探究學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)方式,在初中物理教學(xué)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、引導(dǎo)自主探究、開展實(shí)驗(yàn)探究、運(yùn)用信息技術(shù)以及做好評(píng)價(jià)反饋等策略的實(shí)施,能夠大幅激發(fā)學(xué)生的探究興趣,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,提高學(xué)生的實(shí)踐水平,拓展學(xué)生的探究空間,提升學(xué)生的探究質(zhì)量。希望更多教師在今后的教學(xué)中,能夠不斷探索和創(chuàng)新探究學(xué)習(xí)的策略方法,為提高初中物理教學(xué)效果做出更大的貢獻(xiàn)。
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(責(zé)任編輯:鄭" 暢)