采用探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法,是讓學(xué)生在探究系列實(shí)驗(yàn)中“學(xué)中做”“做中學(xué)”,以達(dá)到學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的“動(dòng)態(tài)構(gòu)建”。探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是新課程改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)和新點(diǎn),同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實(shí)踐能力、進(jìn)行素質(zhì)教育的重要手段。
一、創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生探究欲望
情景引入,是在探究活動(dòng)的初始,設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的引入手段,其最主要作用在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過情景產(chǎn)生好奇心,進(jìn)而轉(zhuǎn)化成學(xué)生積極求知的驅(qū)動(dòng)力,這是學(xué)好物理的重要環(huán)節(jié)。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情景提出問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。因?yàn)樘骄康膭?dòng)力來自于對(duì)問題的好奇、敏感和豐富的聯(lián)想與假設(shè),來自于不同的觀點(diǎn)的撞擊和爭(zhēng)辯。好的情景創(chuàng)設(shè)能使學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題或提出問題,可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力。
案例一:《浮力》的活動(dòng)情景引入
在《浮力》一節(jié)的引入中,教師手舉兩塊一模一樣的“糖”,提出問題:
師:如果我把這兩塊一模一樣的“糖”同時(shí)放入水槽中,將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
生:都漂在水面。
都沉入水底。
……
學(xué)生激烈爭(zhēng)執(zhí),此時(shí),教師松手,把“糖”放入水中,結(jié)果一個(gè)漂在水面,一個(gè)沉入水底。學(xué)生迷惑。
生:為什么兩塊一模一樣的“糖”,放入水中,現(xiàn)象不一樣呢?
這時(shí),教師揭開謎底,把糖紙剝開。學(xué)生恍然大悟,原來,這“兩塊糖”,一塊是鐵塊,一塊是木頭塊(強(qiáng)調(diào)對(duì)任何事物不要只看事物的表面現(xiàn)象,要究其本質(zhì))。
教師繼續(xù)提問:
師:為什么木塊漂在水面
生:木塊漂在水面可能是因?yàn)槭芨×Γ?/p>
師:那么沉入水底的鐵塊受浮力嗎?浮力是什么?浮力有大小嗎?怎么測(cè)量浮力?……
學(xué)生帶著這些問題進(jìn)入課堂,他們會(huì)積極主動(dòng)地參與教學(xué),其探索欲、創(chuàng)造欲更加強(qiáng)烈,學(xué)習(xí)效果更佳。
二、根據(jù)學(xué)生實(shí)際,以有效提問作為引領(lǐng),增強(qiáng)學(xué)生的探究動(dòng)力
“發(fā)明千千萬,起點(diǎn)是一問”,能否敏銳地“發(fā)現(xiàn)問題”和“提出問題”是判斷一個(gè)人是否有創(chuàng)新意識(shí)和開拓精神的重要尺度之一。教學(xué)中應(yīng)提倡學(xué)生問問題,誘導(dǎo)學(xué)生問問題,而且是在學(xué)生能力范圍內(nèi)提出有效問題,啟發(fā)學(xué)生思維,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行有實(shí)質(zhì)意義的探究,從而在探究的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。
案例二:探究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”
在《電動(dòng)機(jī)》一節(jié)書中,教師對(duì)“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”演示實(shí)驗(yàn)的處理如下:教師在演示下圖實(shí)驗(yàn)后得出:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。
為了進(jìn)一步探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用的其他特點(diǎn),
師:“要使通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向剛好相反,可以通過什么來實(shí)現(xiàn)?”(上臺(tái)的第一位學(xué)生操作是把導(dǎo)線與電源的正負(fù)極互換)。
師:“你是根據(jù)什么,想到改變電源正負(fù)極與導(dǎo)線連接的呢?”
生:“在奧斯特實(shí)驗(yàn)證明,磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)。那我就想通電導(dǎo)體的受力方向是否會(huì)與電流方向也有關(guān)?”
教師再次提問“還有什么其他操作也能夠改變通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向?”(第二位學(xué)生把磁鐵的南北極上下倒置)。
在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的處理上,教師沒有直接做演示實(shí)驗(yàn),而是在學(xué)生能力范圍內(nèi)提出有效問題,啟發(fā)學(xué)生思維,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行有實(shí)質(zhì)意義的探究,從而在探究的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。要讓學(xué)生能主動(dòng)參與到探究實(shí)驗(yàn)中,教師必須對(duì)課堂中提出的有效問題加以研究。
三、適度開放,自主實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力
探究性實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)在于:發(fā)展學(xué)生的能力,包括發(fā)現(xiàn)問題的能力、制定計(jì)劃的能力和解決問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和創(chuàng)新精神等?;谏鲜瞿繕?biāo),結(jié)合初中學(xué)生認(rèn)知的成長(zhǎng)歷程,初中物理探究性實(shí)驗(yàn)不能由老師全盤決定,也不能完全放任自由,而應(yīng)該在適度開放中由學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。
案例三:《光的傳播》教學(xué)
在《光的傳播》教學(xué)中,開始伴隨著優(yōu)美的音樂屏幕展示多姿多彩的圖片,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到:光把世界裝扮得如此美麗,那么,美麗的光是從哪里來的呢?引入光源。
師:光源發(fā)出的光是沿什么路線傳播的呢?
學(xué)生猜想:直線,曲線,折線。
師:那么,誰的猜想正確呢?需要實(shí)驗(yàn)去探究。請(qǐng)同學(xué)們觀察桌面上的器材,小組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證你的猜想。
學(xué)生開始實(shí)驗(yàn),有的小組用燒杯、檀香、激光筆探究光在空氣中的傳播路線;有的小組用激光筆、淀粉水探究光在液體中的傳播路線;有的小組用激光筆、玻璃磚探究光在固體中的傳播路線……
學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案各不相同,選不同小組代表展現(xiàn)自己的實(shí)驗(yàn)方案,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論。學(xué)生的結(jié)論可能不完整,這時(shí)可以組織學(xué)生討論,教師點(diǎn)撥,補(bǔ)充規(guī)范結(jié)論。
從上面的案例可以看到,初中學(xué)生物理探究性實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的開放性,探究的自主性在限定范圍內(nèi)的整個(gè)探究活動(dòng)中,學(xué)生自由選探究方向,自定實(shí)驗(yàn)方案,老師不作干預(yù),不同能力的小組獲得的結(jié)論因能力而異,教師只是在最后的評(píng)估與交流中引領(lǐng),綜合學(xué)生意見得出系統(tǒng)結(jié)論。在開放、自主的探究實(shí)驗(yàn)過程中,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和探究能力。
四、開放實(shí)驗(yàn)室,延伸課外探究
學(xué)生在日常生活和實(shí)驗(yàn)探究過程中會(huì)有很多不同的問題、也有很多新想法。老師課堂上無法一一解決;由于課時(shí)限制、課程標(biāo)準(zhǔn)或教學(xué)設(shè)備限制,有很多學(xué)生感興趣的知識(shí)、超出初中課標(biāo)要求的知識(shí)(有的甚至到高中才會(huì)涉及到)我們老師都無法滿足學(xué)生的需要;部分學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象、規(guī)律有著很大的興趣,在一般的課堂教學(xué)中,無法得到一一滿足。因此,實(shí)行實(shí)驗(yàn)室開放日,在開放日學(xué)生可以把自己的疑問、想法,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,根據(jù)需要自己到實(shí)驗(yàn)室選擇實(shí)驗(yàn)器材,自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)解決迷惑,這樣就把探究性實(shí)驗(yàn)延伸到課外,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外探究將有利于滿足不同學(xué)生的要求,開拓各個(gè)層次的學(xué)生實(shí)踐技能。