初探“探究式教学法”在物理实验中的应用
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作者: 雍 军
[摘要] 初中物理实验是一门操作性很强的学科,对培养学生的实际操作能力,加深对知识的理解、感悟,培养学生的创新意识有着重要的意义。因此,如何上好物理实验课成了诸多物理教师较为关注的课题。笔者结合自己多年的教学经验,就《平面镜成像》这一实验课为例,探讨了“探究式教学法”及其应用。
[关键词] 物理实验 探究式教学法 《平面镜成像》
经过几年的实践探索,我认为,物理探究式教学的主要程序是:创设情境,提出问题――发散思维,科学猜想――设计实验,探索研究――得出结论,体验成功――迁移运用,培养创新精神。
下面以《平面镜成像》一课为例,谈一谈“探究式”教学模式在实验教学中的具体应用。
一、创设情境,提出问题,激发兴趣
所谓创设问题情境,就是通过教师有目的地设置疑问,创设情境,吸引学生积极参与,诱发学生的求知欲,引导学生独立探究,鼓励学生独立思考,发展学生学习的主动性、独立性和创造性。例如,拿两块平面镜,镜面相对且平行放置,置头于两镜之间,在两镜中会看到很多自己的像。由此可引起学生极大的兴趣。学生根据课本提供的素材及平时积累的知识,会发现和提出这样一个问题:“平面镜成像有什么特点?成像的原理是什么?”这是一个很抽象的问题,如果采用传统的一言堂的教学方法,由教师包办代替的提出问题,分析讲解问题,学生由于没有进入角色与教师共同探讨,是很难理解的。而运用“探究式”的教学方法,通过学生实验,师生共同探讨,就很轻松地得到成像特点。
二、发散思维,大胆猜想
《平面镜》一课在探究平面镜成像特点的过程中,教师利用能从平面镜前看到镜前物体的像这一学生已有的生活经验引入探究课题后,设问:“请同学们猜猜看,一只点燃的蜡烛在竖立的平面镜中所成的像与蜡烛相比较有何关系?像有什么特点?成像性质如何?”这一问题的提出引起了同学们的猜想。一位同学说:“我想应该是蜡烛离镜面近时,像变大,离镜面远时,像变小。”有的同学反对说:“镜中像的大小应该与点燃的蜡烛有关系,因为没有镜前的蜡烛就不会有这个像,但具体有什么关系还说不清。”还有一部分同学肯定地说:“像与蜡烛的大小相等。”但原因说不清。有的同学则提出,“像和物到镜面的距离应有确定的关系。因为,人靠近镜子时镜中的像也靠近镜子。”有的同学认为,“镜中的像应该是虚的,原因是到镜子后面看根本就没有像,不像小孔成像那样式,在光屏上可以得到物体的像。”
另外,在实验教学中,教师如果能巧妙地利用设疑,还能促进学生的大胆猜想,积极思维,更加主动地思考,这也是培养学生科学思维方法的有效手段。例如,在讲授“物体浮沉条件”时,由于学生受生活经验的干扰,对于一些浮沉问题还需认真思考,并通过观察、实验才可弄清楚。当学生知道液体中的物体都受到浮力时,老师可以向学生提出如下疑问:(1)为何铁块在水中下沉,而木块浮在水面?学生可能认为,铁块比木块重;(2)同样重的铁块和木块同时放于水中又会如何?学生又会认为,铁块的密度比木块的密度大;(3)用钢铁制造的轮船为何会浮在水面上?这时学生就会对前两种猜测产生怀疑,进而产生探究这一问题的兴趣。
三、设计实验,分组探索
各种猜想出来了,进行科学探究的时机已经成熟了,此时应该趁热打铁。教师可以引导学生通过物理的基本研究方法――实验来验证其猜想是否正确。教师可以利用一些实验器材,如一块玻璃板、两根完全相同的蜡烛、直尺、量角器、铅笔、一张足够大的白纸、火柴、粉笔、平面镜、手电筒、两个完全相同的跳棋等。然后,引导学生根据猜想、讨论并利用桌面上的器材设计实验方案并实施实验方案。
学生会很快投入到实验中,各组热烈地讨论、研究、动手操作,有的观察、有的测量、有的思考改进,体验探索的乐趣。
四、得出结论,体验成功
学生在结束实验后,各组都会争先恐后地汇报结果。我通常让学生汇报的顺序是:选用的器材及其在实验中的用途――实验方案――实验合作情况、观察到的现象以及测量到的数据――所得结果与先前设想是否一致,一致或不一致的原因是什么。
在此基础上,通过交流和沟通,教师可以引导学生形成正确的观点,寻找到切实可行的方案,通过实验设计、实验实施、实验论证,学生在探索中感悟到了学习物理的乐趣。教师的及时鼓励更是增强了学生学习的自信心,使学生获得了成功的喜悦,投入更多的精力进行探讨。
五、迁移应用,培养创新精神
在中学物理学习中,学生经常会有各种大胆而奇特的设想,一般来讲,学生的设想有时既有创造性,又不失其科学性,我们应该给予以充分的鼓励,让学生了解科学家打破常规思路的科学创造过程,从而形成“留心处处皆学问”的良好思维品质。要使学生充分意识到发明就在我们身边,我们在生活中的每一次发现或每一次奇想,可能就是一次科学发明的创举。我们在教学中应该重视挖掘教材中有效因素,变换常规的教学方法,放开束缚学生思路的枷锁,有意识的引导学生进行大胆设想,从而提高学生“科学假想”能力。例如,让学生假设地球无吸引力、无摩擦力、无惯性,假设世界没有电,将会是怎样呢?教师因势利导有利于学生创新能力的培养。经验证明,在教学中重视猜想能力的培养,必能调动学生学习物理的积极性,发展创造性思维,提高创新能力。
物理学是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理学的发展离不开观察实验和生活实践,而科学研究来源于实践。所以,教学中应该不断鼓励学生勇于探索和实践,多动手,多体会。“探究式教学法”可以培养学生解决问题的能力和实践操作能力,从而使学生体验自己驾驭知识的自豪感,鼓励他们不断创造。
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