初中物理教学中的“科学探究”模式
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作者: 黄新江
摘 要: “科学探究”是物理《新课标》强调的一种学习方法,也是一种新的教学模式。本文作者结合物理教学经验,认为在实施新的“科学探究”教学模式时教师应创设问题情境;根据教学内容,创设探究性实验;鼓励课后探究,以培养学生学习科学的探究方法,体验科学探究的乐趣,领悟科学精神。
关键词: 初中物理 科学探究 教学策略
《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》强调了一种新的物理知识的学习方法――科学探究。“科学探究”是一种新的教学模式,是指学生在科学学习中用以获取科学知识,理解科学思想、观念,领悟科学家们研究自然所用的方法和发展科学探究能力而进行的各种活动。“科学探究”能使学生经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,有助于学生学习科学的探究方法,体验科学探究的乐趣,领悟科学的思想和精神。我结合自身物理教学经验,把在实施新的“科学探究”教学模式中的感想和教学策略的领悟进行小结,以求教于学界同行。
一、创设问题情境,激起探究欲望
心理学指出:所谓问题情境是指一种具有一定难度,而经过自身努力又能够解决的问题。学生在学习时,往往接触到的不是现实的条件,而是一种情境。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更为重要。”教师创设恰当的问题情境,能充分激发学生的求知欲,创造愉快学习的乐学气氛,促进学生主动积极地探求知识。
案例1:在教学《凸透镜》一课时,上课伊始,我给每组发若干个放大镜,学生七嘴八舌。有的说:“跟我们照的镜子不同。”有的左摸摸右摸摸。有的说:“书上的字变大了呀。”这时我适时提问:“这是怎么回事?你能说出其中的缘由吗?”创设的情境已激起了学生的学习兴趣,此问题的提出立即使学生产生了探究欲望。于是课堂上学生以小组为单位就这一问题积极探索,很轻易地就达成了学习的目标。
案例2:在教学《密度》一课时,我首先出示托盘天平(砝码)、胡萝卜1个、小刀、刻度尺装置。提问:“谁能利用这些材料测出胡萝卜的密度呢?”学生在此之前知道只有质量和体积才可以算出密度,而老师手中的材料却是小刀、刻度尺,与体积毫不相干。于是学生便对这些材料产生了浓厚的兴趣,有了强烈的探究欲望。良好的开头是成功的一半,学生对密度的研究由此渐入佳境。
二、变演示实验为探究性实验
科学探究的形式多样,其要素有七个方面。但学生在科学探究中,其探究过程可以涉及所有要素,也可以只涉及部分要素。教师变一些演示实验为只涉及部分要素的探究性实验,更容易让学生对新知识的形成,并能获得对研究成果的满足感。
在研究影响导体电阻大小因素时,教师可将教材中的四个演示实验改为探究性实验。在学习导体电阻的概念后,提出探究的问题:影响导体电阻大小的因素有哪些呢?或者提问:导体的电阻大小与导体长度、粗细有什么关系呢?教师可让学生猜想,有的学生把导体对电流的阻碍作用跟水管对水流的阻碍作用类比;有的将导体比作街道,导体对电流的阻碍作用比作街道对人流的阻碍作用,都可猜出:电阻大小与导体材料长度、横截面积有关。然后,学生讨论实验方案,交流方案,评出最佳方案后,学生进行探究实验。在探究问题前,教师要做好“剧务”工作,为学生准备好规格不同的多种合金丝、电炉丝、日光灯丝、酒精灯、电表,等等。同时,学生在探究过程中遇到变量控制问题时,教师应给予必要的帮助。
在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,提出三个猜想:①与压力大小是否有关;②与接触面的粗糙程度是否有关;③接触面积大小是否有关,然后让学生讨论实验方案,选择实验器材,以3个人一组的形式提交实验报告单。我根据学生上交的实验报告单到实验管理员处领取学生所需的各式各样的器材。分发器材到各组并让学生进行探究实验。最终学生得出了正确结论,非常兴奋,获得了成功的喜悦,同时体验到物理有用。
三、根据教学内容,创设探究性实验
科学探究渗透在教材和教学过程的不同部分。教师可根据教学内容挖掘,创设科学探究性的教学,使学生在探究活动中学习物理知识,以提高学生的创新能力。
1.动――积极互动。
在光的直线传播一节的教学时,我先利用投影仪让几位学生做手影游戏,而后播放日食、月食的视频。我让学生仔细观察并设置问题:“你能提出与这些现象有关的问题吗?”学生在互动后进行回答,绝大多数都能回答这些问题。紧接着我问:“所有的物体都能形成影子吗?”“影子是怎么形成的?”“日食、月食是否也是影子?”等等。我抓住“影子是怎么形成的”这个问题,引导学生提出猜想,设计实验进行猜想的验证。
2.奇――出奇制胜。
这样更能引起学生的好奇心。如“压强概念的引入”实验:我用手捏一个鸡蛋,费了很大的力也难捏破鸡蛋,但是用同一只手捏两个鸡蛋,很容易把鸡蛋捏破。学生对捏一个鸡蛋不破而捏两个鸡蛋就破感到吃惊和不可思议。在学生积极思维的基础上,我适当启发、引导,解释由于一个鸡蛋表面各处受力均匀,受到压强小,鸡蛋难以被捏破,而两个鸡蛋之间接触面积小,受到压强大,很容易被捏破,很自然地引出压强的概念。
3.玩――玩出知识。
在教学《科学探究:声音的产生与传播》一课时,我分三个步骤。
第一步骤:准备三个能敲出声音的物体,木盒、茶杯和一个小鼓。“请同学们把眼睛闭上,老师用细棍棒敲击其中任意一个,看谁能分辨出来是什么物体发出的声音。”学生情绪高昂。实践证明,学生的判别能力是过关的。很简单的道具,很普通的声音,最基本的问题,道出了一个深刻的道理,效果明显。
第二个步骤:“请同学们将大拇指和食指放在喉头上,说:‘南安市成功中学’,你的感觉如何?”我敲打音叉,音叉发出悦耳的声音,把音叉放到水面上可以看到溅起水花。按住音叉声音就停止了。这时我引导学生归纳声音是怎样产生的。适时提问:“我们还能做哪些实验来验证这个结果?”(手指弹动琴弦会发声,琴弦在振动;冬天的电线,狂风吹过会发出“呼呼”的声音,电线在振动。)
第三个步骤:请学生自己动手做实验。动手实验:桌上已准备好了两个纸杯,一根宽松的线绳,同桌同学一起制作“土电话”,制作完成后两人各手持一个纸杯,把线拉紧,一人在纸杯口说话,另一人在另一端将纸杯口贴近耳朵,就能清楚地听到对方的声音。动手实验调动了学困生主动参与课堂的积极性,说明物理教师需要尽可能地创造物理教学情景,面向全体学生。
总之,为适应新课程标准改革的要求,物理老师必须更新教学理念,实施科学探究教学。它需要我们去挖掘,去尝试,坚持不懈,持之以恒。这样必将会使教学进入“柳暗花明又一村的”的境地。
四、课外科学探究是课堂教学的重要补充
在课堂教学中由于时间的限制,学生不能完全解决老师布置的或自己所想的问题,这些问题就可以在课后探究完成。
1.成立课外制作小组,鼓励学生利用常见的物品进行小制作和实验探究活动。
小制作可以是课本上列出的课外小实验或学生发挥想象力自己设计的制作等。如用两个挂钩吸盘替代“马德堡半球实验”来感受大气压的存在;在学生学了一段时间的物理后,布置学生课后探究自行车上用到的物理知识。在探究过程中,学生会分析自行车各个部件的结构,进而分析出为什么要这样设计?这样设计的物理原理是什么?通过探究,学生分析问题、解决问题的能力自然而然会提高,利用物理知识来解决实际生活中的一些问题,从而实现“从生活走向物理,从物理走向社会”的终极目标。
2.加强知识运用,进行实际测量。
如学习了光现象的知识后,我让学生课后测量学校旗杆的高度、大树的高度,他们想到了多种测量旗杆高度的方法。有的利用影子进行测量,有的用平面镜进行测量,还有的用照相机进行测量,等等。结果表明学生应用的物理知识是多方向的,通过这样的活动,学生巩固了相关的物理知识,对课堂教学也起到了补充的作用。
教师进行适当的课后延伸可以增强学生探究知识的兴趣,同时课本知识在应用中也会得以深化和拓展,使学生增强关注社会、服务社会的使命感和责任感,真正体现新课标的理念:从生活走向物理,从物理走向社会。
参考文献:
[1]义务教育物理课程标准.
[2]八年级物理教科书.沪科版
[3]九年级物理教科书.沪科版.
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