試論探究教學(xué)的有效性策略

顧建元

(蘇州工業(yè)園區(qū)教師發(fā)展中心,江蘇 蘇州 215021)

試論探究教學(xué)的有效性策略

顧建元

(蘇州工業(yè)園區(qū)教師發(fā)展中心,江蘇 蘇州 215021)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》明確指出:科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式.本文以“探究教學(xué)的有效性”為主題,從探究教學(xué)的實(shí)施、探究能力的內(nèi)涵、探究能力的培養(yǎng)等不同角度,提出探究教學(xué)的有效性策略.

探究教學(xué);探究能力;有效性;策略

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)將“經(jīng)歷科學(xué)探究過程,具有初步的科學(xué)探究能力,樂于參加與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的活動(dòng),有運(yùn)用研究方法的意識(shí)”列為物理教學(xué)目標(biāo)之一.然而,《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)探究能力沒有明確界定.同時(shí),在日常的觀摩課中也發(fā)現(xiàn),教師對(duì)科學(xué)探究能力的內(nèi)涵不夠明確,在不同的探究環(huán)節(jié)中對(duì)探究能力培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)不夠清晰,缺少對(duì)探究教學(xué)策略的整體性思考,致使科學(xué)探究能力的培養(yǎng)不能得到有效落實(shí).為此,探究教學(xué)的有效性策略,值得我們探索研究.

1 準(zhǔn)確定位,把握探究教學(xué)方式的實(shí)施策略

探究教學(xué)的有效性,首先要以辯證思維對(duì)科學(xué)探究進(jìn)行準(zhǔn)確定位,從而把握探究教學(xué)方式的實(shí)施策略.《課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究,明確提出“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的學(xué)習(xí)方式”.在各種版本的新教材中也都安排了諸多探究活動(dòng),旨在引導(dǎo)教師重視科學(xué)探究教學(xué),發(fā)揮科學(xué)探究在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法,培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力等方面的作用和優(yōu)勢(shì).同時(shí),《課程標(biāo)準(zhǔn)》把“提倡教學(xué)方式多樣化,注重科學(xué)探究”作為課程基本理念之一,又明確提出“在教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)對(duì)象靈活采用教學(xué)方式,提倡教學(xué)方式多樣化”的要求.

科學(xué)探究是一種重要的教學(xué)方式,但不是唯一的教學(xué)方式,也不是在任何情況下都是最好的教學(xué)方式.教師注重科學(xué)探究,既要在平時(shí)注重和突出某些要素的探究,也要精心安排好一些完整的探究教學(xué)活動(dòng).同時(shí),要避免“過于強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究”的教學(xué)傾向,倡導(dǎo)學(xué)習(xí)方式多樣化,根據(jù)講授、討論、閱讀、探究等方式的不同特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)靈活地加以選擇,“揚(yáng)長(zhǎng)避短、靈活運(yùn)用”,應(yīng)作為探究教學(xué)方式的實(shí)施策略.

2 整體概括,明確科學(xué)探究能力的內(nèi)涵策略

探究教學(xué)的有效性,需要對(duì)科學(xué)探究能力的基本要求進(jìn)行梳理概括,從而明確探究能力的本質(zhì)內(nèi)涵.何謂探究能力,《課程標(biāo)準(zhǔn)》沒有明確界定,僅把“提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作”作為科學(xué)探究要素,并在探究過程的各個(gè)環(huán)節(jié)中提出了基本要求.只有明確科學(xué)探究能力的內(nèi)涵,才能把科學(xué)探究能力的培養(yǎng)有效落實(shí)在探究活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié).

為此,我們通過對(duì)《課程標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)探究能力31條基本要求進(jìn)行系統(tǒng)梳理和概括,提出了科學(xué)探究能力的基本內(nèi)涵.

3 定向突破,確立科學(xué)探究能力的培養(yǎng)策略

探究教學(xué)的有效性,還需要對(duì)科學(xué)探究能力的3個(gè)核心要素以及主要表現(xiàn)定向落實(shí)到探究活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,從而確立科學(xué)探究能力的培養(yǎng)策略.

3.1 在情境誘導(dǎo)中,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)

愛因斯坦說過:“發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更為重要”.發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是科學(xué)探究的前提,如果沒有發(fā)現(xiàn)并提出問題,科學(xué)探究便無從談起,因此,發(fā)現(xiàn)問題和提出問題對(duì)科學(xué)探究具有重要意義.然而,問題往往來自于教師精心設(shè)計(jì)的探究教學(xué)情境,情境誘導(dǎo)是培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)的有效途徑.

例如,在感知光在空氣中的傳播時(shí),教師創(chuàng)設(shè)如下實(shí)驗(yàn)情境:打開激光手電筒,在教室的墻壁上出現(xiàn)了光斑.在學(xué)生觀察基礎(chǔ)上,教師提出了如下問題: (1) 光斑和打開的激光手電筒都是光源嗎?(2) 在上述實(shí)驗(yàn)情境中,你能提出值得探究的問題嗎?

創(chuàng)設(shè)上述實(shí)驗(yàn)情境和問題,旨在讓學(xué)生從貼近日常生活的事件中發(fā)現(xiàn)并提出“激光手電筒發(fā)出的光是怎樣傳播到墻壁”的問題,也為后續(xù)探究光在空氣中的傳播規(guī)律起到鋪墊作用.

3.2 在鼓勵(lì)猜想中,培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力

牛頓說過:“沒有大膽的猜想,就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)”.猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的重要作用,首先在于它是科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo),如果猜想與假設(shè)一旦能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持,它就可能發(fā)展成為科學(xué)結(jié)論.教師經(jīng)常性地鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn),對(duì)提出的問題進(jìn)行猜想或假設(shè),并嘗試性地提出自己的見解和觀點(diǎn),既有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,又有利于引導(dǎo)學(xué)生明確探究的方向和內(nèi)容,使探究沿著預(yù)定的目標(biāo)展開,避免探究的盲目性.

例如,在探究“光在空氣中沿直線傳播的規(guī)律”時(shí),教師描繪了“直線、向上彎曲、向下彎曲和不規(guī)則的曲線”等多條傳播路徑,并提出如下問題供學(xué)生討論:你認(rèn)為光在空氣中是怎樣傳播的,說說你的猜想依據(jù).

教師創(chuàng)設(shè)上述情境和問題,旨在讓學(xué)生經(jīng)歷猜想與假設(shè)的過程,讓學(xué)生體驗(yàn)猜想在整個(gè)探究活動(dòng)中所起的引導(dǎo)性作用,獲得對(duì)猜想與假設(shè)的正確認(rèn)識(shí),也為下一步制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案奠定基礎(chǔ).教師鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,并讓學(xué)生提出支持猜想的依據(jù),是增強(qiáng)學(xué)生勇于猜想、主動(dòng)探究的意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生猜想能力的有效舉措.

3.3 在交流合作中,增強(qiáng)學(xué)生的表達(dá)意識(shí)

《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求學(xué)生具有表達(dá)自己觀點(diǎn)的意識(shí),具體表現(xiàn)在當(dāng)自己的觀點(diǎn)與別人不同時(shí),或者自己的想法別人暫時(shí)還沒有想到時(shí)所具有的表達(dá)自己觀點(diǎn)的愿望.同時(shí),《課程標(biāo)準(zhǔn)》還要求學(xué)生注意尊重他人,表現(xiàn)為認(rèn)真思考別人的觀點(diǎn),在合作中堅(jiān)持實(shí)事求是的精神,堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,堅(jiān)持用實(shí)踐來檢驗(yàn)理論的觀點(diǎn),堅(jiān)持依靠證據(jù)結(jié)合邏輯分析進(jìn)行科學(xué)探究的方法.

例如,在“探究光在空氣中的傳播規(guī)律”的討論中,學(xué)生通過交流逐步明晰了解決問題的思路:先設(shè)法顯現(xiàn)光在空氣中的傳播路徑,再探究光在空氣中的傳播規(guī)律.接著,教師引導(dǎo)學(xué)生感悟“在不同位置利用光屏接收光斑,通過對(duì)不同位置的光斑來探究光在空氣中的傳播規(guī)律”的研究方法,利用兩端拉緊的細(xì)線完成對(duì)不同位置的光斑處于同一直線上的規(guī)律探究.在此基礎(chǔ)上,教師利用噴水霧或煙霧引導(dǎo)學(xué)生觀察光在空氣中的傳播路徑,并指導(dǎo)學(xué)生通過直尺驗(yàn)證上述結(jié)論的可靠性.

創(chuàng)設(shè)學(xué)生交流合作活動(dòng),既為學(xué)生表達(dá)自己觀點(diǎn)創(chuàng)造了機(jī)會(huì),也為學(xué)生相互學(xué)習(xí)、取長(zhǎng)補(bǔ)短、拓寬思路創(chuàng)造了條件,不僅有利于增強(qiáng)學(xué)生敢于表達(dá)自己觀點(diǎn)和注意尊重他人的意識(shí),更有利于學(xué)生在交流合作中得到思維啟迪.

3.4 在方案設(shè)計(jì)中,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)探究方法

科學(xué)探究需要通過具體的操作來獲取證據(jù)和驗(yàn)證假設(shè),制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將把探究的猜想與假設(shè)落實(shí)到具體的操作方案上來.如果沒有計(jì)劃和方案的制定,探究操作將會(huì)失去方向.然而,制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)在學(xué)生領(lǐng)會(huì)探究方法的前提下才能完成.為此,在方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,更應(yīng)重視學(xué)生對(duì)探究方法的學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì).

例如,在探究浮力大小與液體密度的關(guān)系時(shí),首先應(yīng)組織學(xué)生對(duì)探究方法的討論,然后才是實(shí)驗(yàn)方案的具體設(shè)計(jì).在學(xué)生明確運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究和控制變量法之后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)便水到渠成.學(xué)生通過探究方法的討論,比較自然地?cái)M定出如下實(shí)驗(yàn)方案:讓同一個(gè)物體分別浸沒在清水和鹽水中,保證物體排開液體的體積相同,只改變液體密度大小這一因素.讓物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,讀出物體的重力G;讓物體分別浸沒在清水和鹽水中,分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2,根據(jù)稱重法F浮=G-F,可計(jì)算物體在清水和鹽水中所受的浮力大小F浮1、F浮2;比較F浮1、F浮2的大小,即可判斷浮力大小與液體密度的關(guān)系.

教師組織學(xué)生進(jìn)行探究方法討論,旨在促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究方法的學(xué)習(xí),為學(xué)生自主地制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案奠定基礎(chǔ),有利于學(xué)生掌握科學(xué)探究方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.

3.5 在實(shí)驗(yàn)操作中,培養(yǎng)學(xué)生的操作技能

具有初步的實(shí)驗(yàn)操作技能,會(huì)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器和測(cè)量工具,能測(cè)量一些基本物理量,是《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)操作技能要求.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,也是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)重要任務(wù).在探究教學(xué)過程中,同樣也肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生操作技能的任務(wù).首先,要積極地創(chuàng)造條件多給學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì);其次,在實(shí)驗(yàn)前教師應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)的充分準(zhǔn)備,預(yù)測(cè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可能發(fā)生的各種情況和問題,以便在實(shí)驗(yàn)時(shí)教師能對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的指導(dǎo);第三,在實(shí)驗(yàn)中教師還應(yīng)給學(xué)生更多的主動(dòng)權(quán),放手讓學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立操作,但也要注意在操作過程中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)遇到困難時(shí)的指導(dǎo)和幫助.

3.6 在分析論證中,培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)價(jià)能力

學(xué)習(xí)的目的不僅在于學(xué)習(xí)物理知識(shí),更在于學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)探究,形成正確的價(jià)值觀.不迷信權(quán)威,養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,是《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)分析論證環(huán)節(jié)提出的基本要求.在分析論證中教師應(yīng)積極地創(chuàng)造條件,讓學(xué)生對(duì)不合理的實(shí)驗(yàn)方案或?qū)嶒?yàn)結(jié)論不斷地嘗試以懷疑、批判的態(tài)度進(jìn)行審視,著眼于培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)價(jià)能力.

例如,在“探究可沉于水中的小鐵球是否空心” 的實(shí)驗(yàn)中,一位學(xué)生利用密度表、天平和量筒設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案: (1) 用天平稱出小鐵球的質(zhì)量m,用量筒測(cè)出小鐵球的體積V; (2) 根據(jù)密度公式ρ=m/V,算出小鐵球的密度ρ測(cè); (3) 對(duì)照密度表,進(jìn)行判斷:若ρ測(cè)<ρ鐵,則小鐵球是空心的;若ρ測(cè)=ρ鐵,則小鐵球是實(shí)心的.教師沒有對(duì)該方案直接做出評(píng)價(jià),而是啟發(fā)學(xué)生從器材的分度值和測(cè)量誤差上對(duì)方案進(jìn)行反思,引導(dǎo)學(xué)生以懷疑、批判的態(tài)度對(duì)探究方案進(jìn)行論證.

總之,科學(xué)探究是以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為目標(biāo)的教學(xué)方式,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效途徑,應(yīng)讓學(xué)生成為探究學(xué)習(xí)的參與者、實(shí)踐者.為此,科學(xué)探究應(yīng)切實(shí)改變“有形無神”的假探究、偽探究現(xiàn)象,讓探究學(xué)習(xí)真正成為培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效載體.

1 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012:3,5,9,10.

2 劉炳升,李容.義務(wù)教育教科書(物理八年級(jí)上冊(cè),下冊(cè))[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2013.

3 羅國(guó)忠.探究教學(xué)中的教師失當(dāng)行為例析[J].物理教師，2015(5)：35-37.

2016-11-08)