探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生對某一問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索、獨(dú)立地分析問題和解決問題,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識的教學(xué)方法。探究性實(shí)驗(yàn)一般采用的步驟是:提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析論證→得出結(jié)論→評估交流。當(dāng)然,實(shí)際教學(xué)過程中可以涉及全部,也可涉及部分,要根據(jù)實(shí)際情況突出不同環(huán)節(jié)的探究活動。
一、提出問題要有針對性
如何引導(dǎo)學(xué)生提出問題?筆者認(rèn)為為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有針對性的問題情境非常重要。
比如做“壓力作用的效果跟什么因素有關(guān)”的探究,教師在上課時,先不講解壓力和壓強(qiáng)的概念,而是直接用蘇科版八下P77圖10-4中的器材先進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn):用釘子做腿的小桌正放、倒放壓入海綿,比較釘子陷入的深度;再啟發(fā)學(xué)生用身邊的鉛筆進(jìn)行實(shí)驗(yàn):分別把削尖的鉛筆尖和鉛筆圓頭壓在自己的手指上,看凹陷程度并體會感受,加大用力并比較前后鉛筆尖或者鉛筆圓頭壓在自己的手指上的凹陷程度。要求學(xué)生對上述現(xiàn)象進(jìn)行討論并提出問題。學(xué)生在提出并思考這些問題的過程中,就會初步了解壓力作用的效果與哪些因素有關(guān)。
二、猜想假設(shè)要有多樣性
物理猜想是現(xiàn)代物理教學(xué)思想的重要內(nèi)容,不僅在實(shí)驗(yàn)探究過程中要強(qiáng)調(diào),也應(yīng)貫穿在平時的教學(xué)中。有效的猜想屬于發(fā)散性思維,學(xué)生可以展開想象的翅膀。比如,在對平面鏡所成的像與物的大小作出猜想時,像比物小是很多學(xué)生猜想假設(shè)得出的答案,當(dāng)然也有學(xué)生會得出像與物等大的結(jié)論。猜想假設(shè)沒有對錯,猜想答案與正確結(jié)論一致的可以,不一致的要積極鼓勵,與正確結(jié)論不一致的答案通過探究實(shí)驗(yàn)排除掉,更能加深學(xué)生對正確結(jié)論的理解和掌握,教師應(yīng)該用更多的時間、更多的機(jī)會激發(fā)學(xué)生去猜想,真正實(shí)現(xiàn)“動腦”這一教學(xué)目標(biāo)。
三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)要有主體性
探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重心或出發(fā)點(diǎn)在于學(xué)生,探究是學(xué)生的探究。探究實(shí)驗(yàn)通常采用分組實(shí)驗(yàn),小組成員構(gòu)成應(yīng)遵循“同質(zhì)結(jié)對、異質(zhì)編組、組間平行”的基本編組原則。根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)業(yè)成績、心理特征、性格特點(diǎn)、興趣愛好、學(xué)習(xí)能力、家庭情況等因素組成學(xué)習(xí)能力相當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)小組,使小組成員之間具有一定的互補(bǔ)性和個性化,同時保持組與組之間的同質(zhì),以便促進(jìn)組內(nèi)合作與組間競爭。
在探究過程中教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種自由、民主的氛圍以激發(fā)學(xué)生的思維,使他們在好奇心的驅(qū)使下,對未知結(jié)果的探究產(chǎn)生興趣,使他們從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。為此,教師要做到:保護(hù)學(xué)生的好奇心和探索性行為;對學(xué)生所犯的錯誤有高度的容忍精神;學(xué)生在決定探究什么問題時有真正的自主權(quán)等。
四、分析論證和得出結(jié)論要有科學(xué)性
在教學(xué)中,教師將一些有探究價值的課題設(shè)置成實(shí)驗(yàn)情景,學(xué)生通過提出問題并設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案,分步實(shí)驗(yàn),逐步推斷,再通過評估和交流,得出較為準(zhǔn)確的結(jié)論。學(xué)生除了要有良好的動手能力和操作能力,還要靠細(xì)致、敏銳、準(zhǔn)確的觀察力,從實(shí)驗(yàn)過程中提取有用的信息加以處理,得出符合實(shí)際的結(jié)論。學(xué)生通過探究性實(shí)驗(yàn),深切體驗(yàn)到設(shè)計(jì)方案、收集信息、整理資料、運(yùn)用科學(xué)方法的重要性。例如在研究“摩擦力的大小跟什么因素有關(guān)”時,學(xué)生猜想的可能答案很多,像物體的質(zhì)量、物體在接觸面上的壓力、接觸面的大小、接觸面的粗糙程度以及物體的運(yùn)動速度等,但真正有用的信息是物體對接觸面的壓力和接觸面的粗糙程度,經(jīng)過對有用信息的處理得出“物體的壓力越大,接觸面越粗糙,摩擦力就越大”的結(jié)論。
五、評估交流要有拓展性
在進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論后,許多學(xué)生認(rèn)為大功告成,往往失去了利用探究資源進(jìn)一步提升能力的機(jī)會。我們應(yīng)該進(jìn)行生生互動、師生互動,師生交流、生生交流,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步深入地探究。例如在完成“影響滑動摩擦力的因素”的實(shí)驗(yàn)后,還可以引導(dǎo)學(xué)生思考“影響靜摩擦力的因素又是什么”這樣的問題,采用探究性實(shí)驗(yàn)法再對影響靜摩擦力的因素進(jìn)行探究。這樣不僅起到對探究過程的鞏固作用,同時使學(xué)生的思維得到拓展、知識得到遷移、能力得到發(fā)展。
(作者單位:江蘇省高郵市界首鎮(zhèn)初級中學(xué))