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浅议物理教育中的探究式教学

当今时代,不再以拥有知识量的多少作为衡量一个人素质高低的唯一尺度,而关键是创新能力的高低。因此在学校教育中,培养学生的创新精神和实践能力就成为素质教育的重要价值取向。在这方面,物理学教育中的探究式教学给我们提供了一个典型的范例。物理学科是一门以实验为基础的实践性和理论性都很强的学科,因而,针对物理学科教育,探究式教学方式具有较强的可操作性。实践证明,探究式教学更有利于培养学生独立思考的习惯,激发学生的创新意识,开发学生的创新潜力,全面提高学生的科学文化素养,拓宽学生获取信息的渠道。

一.物理探究式教学的程序

探究式教学可以大致分为这样一些板块:

创设情景

提出问题

科学猜想

引导讨论

制定计划

设计实验

进行实验收集证据

分析论证

得出结论

交流合作

改进方案

反    馈    调    整

探究式课堂教学结构是建立在中学生的心理特点和掌握物理知识的规律基础上,并在教学的实践中形成的。中学生掌握物理知识建立在感性知识的基础上,“情景”的创设就是举一些物理现象,提供具体的感性来弥补他们感性知识的不足。“设疑”的目的在于引导,同时使学生带着浓厚的求知欲望去学习新知识。对提出的问题进行“猜想”,目的是培养学生直觉思维的能力,它是以个人具有的整个知识结构为依据的直接而迅速的认知过程。“探究”是为学生通过亲身的经历,获得第一手感性知识提供条件。在这个过程中,教师的引导、点拨非常重要。一方面,引导学生边看边思,在看到现象的出现和发展的同时,让他们思考这种现象产生的原因和发展变化的规律。另一方面,把学生对现象的观察引导到对物理概念和规律的探索上来,使他们的观察能力、实验能力和分析能力得到培养。当学生自己发现物理规律,获取知识时,他们会自我感奋,学习情绪饱满,学习不断深化,获知反复进行,他们自觉学习的意识就会不断增强。

本人在平时的教学实践中,结合本校学生的实际情况,采取了从简单出发的策略,运用以前学习中所出现过的思维方式对学生进行引导,发现课堂气氛活跃,学生乐于思考和解决问题。我选择课本上的一些思考题让学生自主思考,想到什么就发表自己的意见和看法。我则站在学生的立场上进行一些思考,把学生思考所回答的问题在全班展开讨论,将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,使学生由被动接受知识变为主动获取知识,教学效果显著。

实践中,我也发现了目前在实施探究式教学中存在的一些不足。比如,学生受传统教学方式的影响,思维发散能力不强,思考问题也比较局限,主动提问的意识及语言表达能力较差。这就要求教师要合理引导。另外,在探究式教学中,教师备课不仅要备好教学内容,更要备好学生,要能想学生所想,要尽量考虑到学生在科学探究过程中出现的问题。但在实际的教学中,教师很难预料全班几十个学生在探究过程中会出现什么问题。因此,在教学中教师有时会觉得势力单薄,很难做到“胸有成竹”。

一.物理探究式教学的内容

物理探究式教学,应就物理学科的教学内容进行选择,并不是所有的内容都可以拿来胡乱探究的。

1.物理学基本概念和规律

物理学基本概念和规律既是探究式教学的基础,又可作为探究的对象。学生在学习某个物理概念或规律时,必须以探究的思维方式研究它,才能抓住其实质。探究式教学不应仅仅局限于课外的活动课程里,而将物理基本概念和规律轻描淡写地一带而过。教师只有在基本概念和规律的教学中同样渗透探究思想,才能使探究的基础更加巩固,使学生的认知结构更趋于合理化和系统化。在探究过程中,要让学生不单是记住某些知识点,而且要感悟知识产生的原因和发展过程,以利于学生对知识点的深刻把握。

2.物理学探索性实验

传统的物理学生实验大致可分为两类:一类是验证性实验,如“研究电流与电压、电阻的关系”等;另一类则是知识的应用性实验,如“伏安法测量电阻”等。这两类实验都是在学生掌握有关的知识后进行的,因此,学生对这些实验的兴趣并不是很浓厚,也就难以激发他们的创造潜能。而探索性实验的实质是学生自主地进行实验,在实验前对实验结果不真正了解。这类实验的特点是只给出探究要求,其他活动由学生根据教师的适时组织引导来完成。如“探究影响滑动摩擦力的因素”时,学生通过具体的实验来探索滑动摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度、接触面积及其它可能因素之间的关系。

3.与物理学有关的多学科综合性问题

随着科学技术的迅猛发展,许多边缘学科、交叉学科的兴起,学科互相渗透、互相结合的整体化发展日益迅速,某一疑难科技问题的解决不再仅仅依赖于某一学科,而是多学科的综合化。因此,培养学生的融合意识和知识整合能力已成为中学教学的重要使命之一。物理学是自然科学中的基础学科,它与化学、生物学、数学等学科的联系相当密切。因此,为了培养学生的发散思维能力,在探究内容的选择方面可涉及其他学科与物理学相联系的综合性问题。比如选取“从电冰箱到臭氧层”为主题展开探究。它涉及电冰箱的工作原理、氟利昂的物理性质与化学成分、氟利昂中某些物质与臭氧的作用、臭氧层与人类的关系、人类应采取的对策、现代无氟冰箱的制冷原理等。这些涉及到物理学知识、化学知识以及环保科学知识。

4.现实生活中的物理学问题

物理学是一门密切联系实际的科学,善于从现代日常生活和工农业生产中寻找探究内容是学好物理的关键。因此,在课堂教学中选择这些实际问题进行物理学方面的探究可激发学生学习的兴趣,培养学生的观察能力、发现问题的能力以及应用物理知识解决实际问题的能力。

三.物理教育中开展探究式教学需注意的问题

1.教师要切实更新教育观念,提高自身素质

许多教师对物理探究式教学的实质还不太了解,他们仍然按照传统的教学方式与观念来对待探究式教学,于是出现“换汤不换药”的现象,依旧是灌输式的教学方式。因此,教师要努力学习现代教育科学理论,对学生的探究方向与方法给予有效的指导。

2.探究中的模拟精度要适当

探究教学是对科学研究的一种模拟,二者相似但非等同。学生毕竟不是科学家,因此,教学应遵循自身的发展规律,在探究程序和方法等具体要求上,应符合学生身心发展的规律和教育教学的目的。所以,开展探究式教学,必须处理好模拟精度的问题。一般来说,精度越高,也就越有可能偏离科学教育的目标;精度越低,就越有背离科学探究精神实质的危险。因此,教师要注意根据教学实际和学生认知、心理发展水平来适当调节模拟精度。教师要掌握学生该阶段应有的知识能力水平,不可盲目激进。

3.探究要真正落实学生的主体作用

学生是学习的主人,教师是学习的组织者和引导者。因此,以教师为主导,学生为主体,以师生合作为基础的探究式教学活动必须以学生主动参与、投入为基础,以学生的思维发展为目标。教师不宜给学生一个完整的探究方案,更不能将探究内容当作纯粹的知识点来进行“一言堂”式的教学。

总之,为了充分培养学生的能力,提高学生的基本素养,教师应在现有条件下积极转变教学观念,以新课程的理念指导和改进教学,为学生创造良好的探究学习机会,使学生真正感受到科学探究的快乐,体验到学习的乐趣,自主地获取科学知识,增长能力,形成正确的科学态度。

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