摘 要:探究性實驗在課堂實施環(huán)節(jié)中,教師要明確自己的角色,探究性實驗的課堂不是教師的一言堂,而是建立與學(xué)生交互作用的學(xué)習(xí)環(huán)境,實施過程中要給予必要的指導(dǎo),充分給學(xué)生自由的空間,從而培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、主動探索的思維精神和能力。
關(guān)鍵詞:物理實驗;探究性教學(xué);思維
物理實驗教學(xué)的優(yōu)點很多,但是在實際初中物理的教學(xué)中,教師雖然會做實驗,但大部分是演示實驗,沒有足夠的機會讓每個學(xué)生動手去完成實驗,如果做學(xué)生實驗,做的也是易操作的實驗,如測量類型的實驗,驗證類型的實驗,而探究性實驗相對做的機會更少。并且在探究性實驗的教學(xué)上,也時常以先完整地指導(dǎo),再讓學(xué)生動手操作,學(xué)生實驗的過程變成了模仿老師實驗的過程,失去了應(yīng)有的探究體驗。因此,在實驗教學(xué)中,有必要以探究性實驗的方式去培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。
一、物理探究性實驗的內(nèi)涵
初中物理實驗在類型上可分為測定性實驗、驗證性試驗和探究性實驗。整體的流程是按先易后難的過程進行教學(xué)的,如剛開始的序言部分,學(xué)習(xí)單位時,是學(xué)習(xí)如何使用刻度尺、天平,用其測量長度、質(zhì)量的簡單實驗。這是符合中學(xué)學(xué)生認知特點和知識基礎(chǔ)的。而物理探究性實驗注重的是一個過程,一個讓學(xué)生來親身經(jīng)歷實驗的過程。它以學(xué)生為主體,讓學(xué)生在已有的知識情況下,針對情況自行設(shè)計實驗方案,進行操作,而不是傳統(tǒng)的根據(jù)老師的要求,或是書本的規(guī)范步驟去操作實驗的,在求得新知的過程中,教師不再是知識的傳遞者,知識是學(xué)生根據(jù)已有的知識自己建構(gòu)而成的,更加深了其理解,這樣就改善了傳統(tǒng)演示實驗多,學(xué)生動不了手的窘境。
二、物理探究性實驗教學(xué)的意義
物理探究性實驗在教學(xué)中的意義非常重大,對于初中生來說,他們剛接觸物理,充滿了對未知的好奇,自主探究進一步激發(fā)了他們的好奇心,充滿興趣地自主學(xué)習(xí),是最好的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生的主動性以及興趣的提高是有效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素。除此以外,物理探究性實驗?zāi)苡行囵B(yǎng)提高學(xué)生的各項能力,包括思維能力、觀察能力、分析能力、創(chuàng)造能力等等。學(xué)生在此過程中有比平時學(xué)習(xí)更多的時間去觀察、思考、探索,整體的實驗?zāi)芰玫侥サZ,在意志品質(zhì)上,學(xué)生也能通過實驗的困難得到提高,探究性實驗學(xué)生能提出各種猜想和假設(shè),不同的實驗方案,各種情況都可能發(fā)生,實驗數(shù)據(jù)的不合理或是直接實驗現(xiàn)象的失敗,都教會同學(xué)們要以實事求是的科學(xué)態(tài)度,嚴謹?shù)淖黠L(fēng),堅忍不拔的意志去克服困難,當(dāng)然探究性實驗是讓學(xué)生們自主探究,培養(yǎng)獨立思考和創(chuàng)新精神??茖W(xué)家的經(jīng)驗以及經(jīng)歷告訴我們,記住知識只是一部分,對知識形成的過程和探究過程的體驗才更為重要。而物理探究性實驗強調(diào)的是實驗時每個學(xué)生自主探究過程和知識建構(gòu)過程,是注重學(xué)生體驗和感悟的學(xué)生活動。
三、物理探究性實驗教學(xué)的原則
物理探究性實驗怎樣上?教師怎樣教?學(xué)生如何學(xué)?才能起到它應(yīng)有的作用,我們優(yōu)先要明確它的原則。
(一)主體性原則。以學(xué)生為本的主體性原則需要貫穿物理探究性實驗教學(xué)的整個過程,教師創(chuàng)造出條件及氛圍,讓學(xué)生能主動地探索,思考。保證實驗對學(xué)生的開放性,教師不需要大包攬地制定整個實驗計劃,而是在整個過程中圍繞學(xué)生的探究去設(shè)計,起到一個指導(dǎo)、輔助的作用,不能代替學(xué)生,而是激發(fā)學(xué)生去探究,給學(xué)生自主創(chuàng)造的機會。即使失敗,也是過程中的學(xué)習(xí)。學(xué)生只有直接參與探究的實驗的過程,并通過自己對實驗失敗的反省與思考,才能夠從親身體驗中獲得對科學(xué)探究的深刻認識,以及更清晰地理解知識的產(chǎn)生及物理現(xiàn)象的本質(zhì),要突出學(xué)生自主探究,關(guān)注學(xué)生親身體驗。
(二)趣味性原則。物理探究性學(xué)習(xí),首先強調(diào)了學(xué)生的主體性,繼而就必須要充分激發(fā)其內(nèi)在動機?!芭d趣是最好的老師”,有了這一內(nèi)驅(qū)力,則能更好地取得教學(xué)的效果。而物理實驗又如何做到有趣,讓學(xué)生自發(fā)地去探究。問題的引入以及情境的創(chuàng)設(shè)非常重要,要貼近生活能用到日常生活中的實物,如“連通器原理”涉及到的馬桶構(gòu)造,飲水器,血壓計等;“大氣壓強”的知識有吊鹽水,掛鉤等的應(yīng)用或是“帕斯卡定律”的電腦椅等等,這些實際生活物品的運用,既打開了學(xué)生的眼界,又激發(fā)了學(xué)生求知的興趣。另外,適當(dāng)增加難度也是必要的,探索未知,追求真理是人的天性,而隨著問題的解決,好奇心得到滿足,將進一步激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動機。
(三)探究性原則。初中物理探究性實驗必須遵循探究性原則,即所設(shè)計的實驗必須能讓學(xué)生去探究,簡而言之就是不是通過簡單的實驗就能得出直接的實驗結(jié)論。在知識層面上,需要學(xué)生去思考、挖掘,在已知和結(jié)果之間有一定的“距離”,學(xué)生通過探究去發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,可能還要進行多次的嘗試,提出并驗證假設(shè)。其實尋的過程就是對事物先進行觀察,然后通過實驗驗證,最后才推導(dǎo)其道理,形成了物理學(xué)的理論,逐步地成為體系的,總的說來,尋的過程就是在探究,做探究實驗。這就是物理,有“物”才有“理”。
四、物理探究性實驗的實施
初中物理探究性實驗的教學(xué)需要大量而細致的準備工作,首先在設(shè)計上,就要考慮學(xué)校實驗器材的硬件情況,學(xué)生的學(xué)情,物理課程的進度安排等實際狀況。
教學(xué)的設(shè)計還要緊扣物理課程目標,不能和大綱相違背,要具備“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度價值觀”三維的目標,總之,物理探究性實驗的實施可以通過“思”、“做”、“說”來進行。
“思”。“思”即是學(xué)生的思考過程,“學(xué)行成于思”,面對創(chuàng)設(shè)的物理情景,學(xué)生需主動地進行觀察和思考。提問問題,提出猜想和假設(shè),并根據(jù)已有的知識設(shè)計實驗方案來解決問題,所以物理探究性實驗,學(xué)生能否參與進來,“思”的過程很重要。
“做”?!白觥眲t是利用一定的實驗方法,設(shè)計實驗步驟進行實驗操作,記錄實驗數(shù)據(jù)及實驗現(xiàn)象歸納分析出結(jié)論,其實“做”的過程中也會有“思”。實驗可能會有意外,失敗也是極其正常的,再次試驗,或是再次制定計劃進行實驗,都是一個“思”的過程,“做”不僅僅是動手,也要動腦。“做”不一定要得出確的結(jié)果,強調(diào)的是一種體驗,“做”補充“思”,完善”思”。
“說”。“說”是一個交流的環(huán)節(jié)對于探究的過程及最后的結(jié)論,需要交流,取長補短,學(xué)校的建立就是把人類的后代聚集起來一起學(xué)習(xí),人類是一種群居動物,正是團結(jié)的力量促成了今天的文明,而學(xué)生在一起學(xué)習(xí),是一種競爭機制,也是一種共同努力,交流合作的一種促進模式?!罢f”是建立一個交流的平臺,小組成員之間的合作與交流,更可以學(xué)習(xí)他人正確規(guī)范的實驗操作,以及更優(yōu)秀的科學(xué)方法和設(shè)計思路,學(xué)生在“說”的過程中,提高了自己的表達能力,加強了自信。
總之,在物理探究性實驗教學(xué)結(jié)束前,學(xué)生的認知有了一定的積累,知識的建構(gòu)還未完全成形,這時,及時開展總結(jié)和反思是非常有必要的。在整個探究的過程中,每個同學(xué)對問題理解及解決問題的層次是不同的,學(xué)習(xí)后的收獲也可能大相徑庭。這時建立起學(xué)生與學(xué)生和教師與學(xué)生的交流平臺非常重要,組織同學(xué)們再次提問,提出實驗過程中不理解的地方或是與他人不同,產(chǎn)生錯誤的原因,相互交流總結(jié)。
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