探究活動要追求“多想一步”

摘要：在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中，以及日常的生活、工作、學(xué)習(xí)中，“多想一步”往往是創(chuàng)新、成功的關(guān)鍵，本文以具體案例，介紹了促進(jìn)學(xué)習(xí)“多想一步”的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：探究活動；多想一步

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2011)4(S)-0014-4

世人都知道：牛頓從“蘋果落地”多想一步發(fā)現(xiàn)萬有引力定律；當(dāng)年的伽利略在探究“運動與外界力關(guān)系”的問題時，多想一步，用邏輯的力量和科學(xué)實驗的方法否定了“力是維持物體運動的原因，力大速度大的觀點”；法拉第在人類發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)后多想一步，對“磁能否生電的問題”進(jìn)行了實驗探究，最終創(chuàng)立了法拉第電磁感應(yīng)定律等等。然而有多少人看著蘋果落地，卻只有牛頓得出了萬有引力定律……可能我們都認(rèn)為，要想獲得成功，就必須比別人付出足夠多的努力。其實在很多時候，天才和普通人的區(qū)別就在于能比別人多想一步?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)如此，在日常的生活、工作、學(xué)習(xí)中又何嘗不是呢？

有道是成功只垂顧那些有準(zhǔn)備的頭腦。探究活動是“多想一步”的土壤，多想是種子，是靈感的影子。所以我們在教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維就必須創(chuàng)設(shè)探究的氛圍，引領(lǐng)學(xué)生積極參與探究活動，并激發(fā)學(xué)生讓他們“多想一步”。

如何就能讓學(xué)生“多想一步”了呢?

1 需要榜樣的給力

當(dāng)代中學(xué)生不能說他們見識不廣、不聰明，但他們大多表現(xiàn)出極強(qiáng)的思維惰性。如當(dāng)他們遇到學(xué)習(xí)上的難題時，大多是等老師來解決，很少有同學(xué)堅持自己獨立解決。像這種有思維惰性的人怎么會成為勇攀科學(xué)高峰、有發(fā)明創(chuàng)造的人？所以不畏艱難的科學(xué)探究精神對于當(dāng)代的中學(xué)生正是精神上的及時雨，要用前輩為科學(xué)的獻(xiàn)身精神、成功的范例來激勵當(dāng)代的學(xué)生，并讓他們確立科學(xué)探究的思想意識，確立不畏艱難的科學(xué)探究精神。為此，教師應(yīng)盡量聯(lián)系教材多講一些物理學(xué)發(fā)展史，使學(xué)生了解物理知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)他們的科學(xué)精神。如在講授“萬有引力定律”一節(jié)時，教師可以介紹這樣一個故事：在1665~1667年間，瘟疫席卷英國，劍橋大學(xué)被迫停學(xué)，牛頓回到故鄉(xiāng)沃爾斯索普村。富有浪漫主義色彩的“蘋果落地”的故事，據(jù)說就發(fā)生在那一段時期里。有一天，牛頓正在一顆蘋果樹下思考地球的引力問題，突然一個蘋果從樹上落下，激起了牛頓的思潮翻滾和思維的靈感，他想蘋果在空間向哪一個方向都可以飛去，為什么偏偏要墜向地面？地球和蘋果是相互吸引的，整個宇宙是不是都有引力作用？牛頓由此引發(fā)思考、研究和探索，最終發(fā)現(xiàn)了著名的“萬有引力定律”。借用這個故事讓學(xué)生從中體會到科學(xué)研究、科學(xué)探索和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂趣，體會牛頓發(fā)現(xiàn)“萬有引力定律”的思維靈感，而這靈感是建立在探究活動之中的“多想一步”！在講授“自由落體運動”時，介紹亞里士多德的觀點、伽利略的思考、伽俐略的理想斜面實驗等。又如，法拉第在人類發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)后“多想一步”，對“磁能否生電的問題”進(jìn)行了實驗探究，但這一研究是多么艱難，十多年的實驗研究，千萬次的失敗，可他頑強(qiáng)地堅持，最終創(chuàng)立了法拉第電磁感應(yīng)定律。再如焦耳在研究功熱關(guān)系的課題時，更經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，用了四十年的時間，最終建立了焦耳定律。通過介紹物理學(xué)史上的重大事件，科學(xué)家研究物理問題的科學(xué)思維方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、高尚的人格魅力等，讓學(xué)生從中感悟到科學(xué)家的思維方法和科學(xué)精神。更重要的是讓學(xué)生經(jīng)常思考科學(xué)家、發(fā)明家他們是怎樣通過“多想一步”想到新的問題，他們解決問題的方法是什么。如果是你，會怎么想，又會怎么去做。這樣不斷給他們提供模仿的情景與范例，不斷的激發(fā)他們想和做的激情與欲望，對于挖掘?qū)W生探究的潛意識效果很好！

2 需要不斷的鼓勵

要激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生自己去探究、去思考，就應(yīng)該鼓勵學(xué)生從不同的角度去觀察問題、分析問題，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和品質(zhì)；鼓勵學(xué)生敢于發(fā)表不同的見解，多贊揚(yáng)、肯定，促進(jìn)學(xué)生思維的廣闊性發(fā)展。

創(chuàng)設(shè)探究式問題情境讓學(xué)生在實實在在的探究活動中體驗成功，并受鼓舞。如在《物質(zhì)是由大量分子組成的》教學(xué)過程中，如何讓學(xué)生自己構(gòu)建起測量分子直徑這一微觀量的方法是這節(jié)課的關(guān)鍵。為此筆者讓學(xué)生通過科學(xué)探究來模擬研究：有一小方盒綠豆，讓學(xué)生用刻度尺或量筒用不同方法估測綠豆的直徑。 請大家用提供的器材，尋找各種能夠測量綠豆直徑的方法。（學(xué)生4人一組研究并提出方案）8分鐘后學(xué)生提供了以下的方案。圖 1

（方案1）：把100粒綠豆緊密排成一排，用刻度尺量其長度，再求直徑；

（方案2）：用量筒量出適量粒綠豆的體積，點出綠豆的顆數(shù)，先求出一粒綠豆的體積，再求出綠豆的直徑；

（方案3）：用量筒量出一定體積（V）的綠豆，把綠豆緊密地平攤成一層綠豆的矩形，再利用刻度尺測算其面積（S），最后由d=V/S算出綠豆的厚度，即綠豆的直徑。這些方案對測量看得見的綠豆直徑是可行的。然后教師話鋒一轉(zhuǎn)：同學(xué)們請再“多想一步”用上述幾種方案來測量非常微小的分子直徑可行性嗎？

這時他們議論開了：有的說綠豆易數(shù)個數(shù)、易排成一列，而分子太小了，沒法這樣做，因此方案1對測量分子直徑?jīng)]有意義。方案2需要點出個數(shù)，對分子而言，也無法實現(xiàn)。有的講方案3沒這些要求，應(yīng)該適用于估測分子的直徑。

通過這一模擬探究實驗，使學(xué)生很自然的學(xué)會了測量微小的分子直徑的方法，也增加了學(xué)生對探索微觀世界的興趣。更重要的是增強(qiáng)了他們探究微觀世界的信心與勇氣。

3 多想一步將探究性學(xué)習(xí)進(jìn)行到底

3.1 首先教師要多想一步，確立奔向雙贏的信心

教師是課堂教學(xué)的組織者，用什么方式教學(xué)決定權(quán)完全在教師。為什么教師不給或很少給學(xué)生自主探究的機(jī)會呢？因為教師心中有個結(jié)：讓學(xué)生探究學(xué)習(xí)就會影響教學(xué)進(jìn)度，會擠占學(xué)生“正規(guī)作業(yè)”時間，學(xué)生作業(yè)做不好考分就不會高！這似乎有道理，但反過來想想是否作業(yè)做得越多考分就越高呢？為了應(yīng)對高考的20道題（有的科目還不到20道題）讓學(xué)生在高一、高二就淹沒于題海做大量的題嗎？筆者做過專項研究（作業(yè)量與考分是否正相關(guān)的研究），發(fā)現(xiàn)在高一起始年級和高二基礎(chǔ)年級考分并不與作業(yè)量成正比，課后30分鐘的作業(yè)學(xué)生能獨立完成，并能小結(jié)和反思作業(yè)中出現(xiàn)的問題，若課后布置50分鐘及以上的作業(yè)學(xué)生就不能很好地獨立完成。有的學(xué)生為了應(yīng)對過多的作業(yè)而結(jié)成“作業(yè)合作組”，久而久之反而養(yǎng)成不良的習(xí)慣。更何況基礎(chǔ)年級新課教學(xué)時受知識面及學(xué)生認(rèn)知水平的限制，對知識的接受有飽和度或者說有個“小高原現(xiàn)象”（ 心理學(xué)研究表明：學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)各種新的知識和技能的過程中，其能力和水平的發(fā)展并不是直線上升的， 有些同學(xué)題做得過多過亂，做得昏頭轉(zhuǎn)向，甚至越做心中越無數(shù)，造成學(xué)習(xí)效率降低，成績停止不前的現(xiàn)象）。所以作業(yè)并不在于多，在于有效！有效作業(yè)應(yīng)該是教師的追求。有效作業(yè)是現(xiàn)階段幫助學(xué)生減負(fù)、增強(qiáng)探究性學(xué)習(xí)的好途徑、好辦法。同時教師應(yīng)鼓勵學(xué)生自己設(shè)計作業(yè)，提出問題，做到自練、互練，培養(yǎng)自主探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣和意識，提高學(xué)習(xí)興趣。

高考是全國人民的愿望及要求，是不可能取消的，高考對于高中教學(xué)是效果最好的指向棒。高考命題要更好地呼應(yīng)新課改。如果高考試題中多出現(xiàn)些探究性、開放性的題，自然是對新課改的極好推動和支持！更是打開一線教師的心結(jié)、確立奔向雙贏信心的良藥！

3.2 多想一步——打破課內(nèi)課外的界線，建立大課堂觀

學(xué)科課堂是“主課堂”，是進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的主陣地。教師需要以“自主、發(fā)展”為理念，對內(nèi)涵于教科書知識之中的豐富的育人資源加以挖掘和開發(fā)。因為學(xué)科知識創(chuàng)生和發(fā)展的過程，以及諸多科學(xué)家的發(fā)明和創(chuàng)造，本身就是一本“活生生”的教科書，它蘊(yùn)藏著豐富的育人資源。教學(xué)中要千方百計引導(dǎo)學(xué)生學(xué)著科學(xué)家們的思想和方法進(jìn)行設(shè)疑提問、探究發(fā)現(xiàn)。從問題的發(fā)現(xiàn)到有根據(jù)的猜想，這主要在“主課堂”上完成，而驗證猜想、歸納概括獲得結(jié)論需要延伸到大課堂。探究學(xué)習(xí)不僅可以使學(xué)生了解知識創(chuàng)生、發(fā)現(xiàn)的過程，而且可以讓學(xué)生學(xué)會思考如何從偶然的現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)必然的規(guī)律。學(xué)生一旦掌握了發(fā)現(xiàn)的一般方法，也就有了不斷發(fā)現(xiàn)乃至創(chuàng)新的需要和可能，并以此來放飛學(xué)生深埋心中的夢想——使自己成為探索者、發(fā)現(xiàn)者。

3.3 多想一步海闊天空

現(xiàn)代教育觀點認(rèn)為，物理教學(xué)是物理活動的教學(xué)，即思維活動的教學(xué)。如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、養(yǎng)成良好思維品質(zhì)是教學(xué)改革的一個重要課題。在教學(xué)過程中要提高學(xué)生觀察分析、由表及里、由此及彼的認(rèn)識能力，并在核心規(guī)律上“多想一步”，讓學(xué)生獲得成功的體驗。如：平行玻璃磚對光線的作用只是平行側(cè)移，如果將平行玻璃磚一分為二并進(jìn)行平移或旋轉(zhuǎn)情況又會怎樣？下面兩道題就充分體現(xiàn)了高考題命題者在平行玻璃磚對光線的作用核心規(guī)律上的“多想一步”：

如圖2所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì)。一單色細(xì)光束O垂直于AB面入射，在圖示的出射光線中

A．1、2、3（彼此平行）中的任一條都有可能

B．4、5、6（彼此平行）中的任一條都有可能

C．7、8、9（彼此平行）中的任一條都有可能

D．只能是4、6中的某一條

如圖3，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為φ，一細(xì)光束以入射角θ從P點射入，θ＞φ，已知此光束由紅光和藍(lán)光組成，則當(dāng)光束透過b板后，

A.傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)φ角

B.傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)φ角

C.紅光在藍(lán)光的左邊

D.紅光在藍(lán)光的右邊

如果我們在教學(xué)中能對平行玻璃磚進(jìn)行“組裝式”拓展，讓學(xué)生“多想一步”，就會大大提高學(xué)生的知識遷移能力和靈活運用能力，那么這兩道題的解答將是多么的輕松！

4 需要無窮的想象力

愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動著進(jìn)步，并且是知識進(jìn)化的源泉”。 想象是人們在原有感性形象的基礎(chǔ)上創(chuàng)造新形象的心理過程。聯(lián)想是根據(jù)事物的某種聯(lián)系，由一事物想到另一有關(guān)事物的心理過程。文學(xué)創(chuàng)作需要想象，自然科學(xué)更需要想象，愛因斯坦的“狹義相對論”就是從他幼時想象人跟著光線跑，并能努力趕上它開始的；世界上第一架飛機(jī)，就是從人們想象造出飛鳥的翅膀而開始的。孔子說：“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”。在物理學(xué)習(xí)中要使學(xué)生思維活躍，就要教會學(xué)生分析問題的基本方法，這樣才有利于培養(yǎng)學(xué)生的正確思維方式。要學(xué)生善于思考，必須重視基礎(chǔ)知識和基本技能的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的推測、想象等直覺思維能力是物理教師的責(zé)任。平時多提一些開放性的問題，如：世界沒有摩擦力或地球沒有引力，世界將是怎樣的？

在教學(xué)中，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生把教材中的“思考與討論”、“做一做”、“閱讀材料”、課本后的專題以及邊框中的文字?jǐn)⑹龅日J(rèn)真的閱讀思考，從中歸納總結(jié)出材料所要反映的問題，即理解了知識又鍛煉了自學(xué)能力。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生多關(guān)注學(xué)科知識在現(xiàn)代生活、現(xiàn)代生產(chǎn)和現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，以擴(kuò)大知識面，豐富視野，鍛煉能力；并鼓勵學(xué)生要多進(jìn)行想象力方面的自我訓(xùn)練，看到的要力求閉上眼想到，靜止的要能想象出運動時的情景。

總之，物理的教學(xué)，要在積極營造探究的氛圍下追求“多想一步”，讓學(xué)生思想開竅，能力提升，做有創(chuàng)造力的一代新人。

(欄目編輯趙保鋼)

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文