如何在物理教学中实施探究式教学

来源:用户上传      作者: 闫志雷

　　新课程标准明确指出：物理学习的主要目的不仅仅是学习物理知识，更主要是让学生通过物理知识，学会学习、学会探究，形成正确的价值观。在物理教学中实施探究式教学，能把学生的学习重点从传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而全面提高学生的科学素养。下面我从探究式教学的基本要素出发，谈谈在实施探究式教学中的一些做法和思考。
　　一、提出问题
　　所有的探究都是从好奇心开始的，通过对这个世界的体验和观察，让我们经常会提出一些问题。为了达到课堂探究的目标，教师应根据教学内容和学生实际创设问题产生的情境，引导学生发现新的物理情境与已有知识的冲突，从而提出所要研究的问题。教师可以引导学生从三个方面的观察中发现并表达问题。（1）在日常生活中处处充满了可解释或未解决的科学谜团，要引导学生认真观察、勤于思考，在看似司空见惯的事件中发现问题。（2）从各种自然现象中提出问题，培养学生做一个观察自然、研究自然的有心人。（3）在物理课堂上，无论教师的演示实验，还是学生的分组实验，都是学生提出问题的良好背景。
　　二、猜想与假设
　　猜想是进行科学探究的基本要素之一，在这一阶段教师要让学生首先了解背景知识，然后针对准备的课题，引导他们猜想探究的结果。要鼓励学生大胆猜想，但不能胡猜乱想，科学猜想是一个应用现有的经验和知识对提出的问题寻求可能解释的过程。猜想的依据有两点：一是已有的经验和知识，二是科学事实。例如在研究电流与电压关系时，可以先猜想电流与电压的定性关系。根据已有知识可知：电压是形成电流的原因，同一盏灯电压越大电灯越亮，所以猜想，当电阻一定时电流随电压的增大而增大，这就是根据已有的经验和知识进行的猜想。在猜想过程中，教师要适当点拨，尽可能让学生进行思维的发散，然后引导他们进行科学合理的分析、推理，形成假设。
　　三、制订计划与设计实验
　　制订计划与设计实验是科学探究过程中的重要环节。在课堂教学中，要尽可能地让每一个学生自己制订计划，经历设计实验的过程，这有利于学生思维深刻性的培养。制订计划与设计实验也就是从操作的角度把假设和猜想具体程序化，一般做法是：分析该探究要解决哪几个问题、每个问题有哪几种解决问题的方法、根据现有的条件和探究的要求选择最好的方法、选中方法需要什么实验器材、构思出操作步骤。让学生在制订探究计划时思考需要哪些器材，从减小误差、方便操作和安全性等方面来考虑器材的种类和规格，形成从各个因素选择实验器材的意识，逐步提高选择器材的能力。为了观察到假设的变量与研究问题之间的关系，在设计实验时常常采用控制变量的方法，如在研究电磁铁磁性的强弱与通过电流、铁芯有无、线圈匝数中某一因素的关系时，就必须保证另外两个因素相同。
　　四、进行实验与收集数据
　　科学事实是检验科学结论的唯一标准，数据是进行科学分析的根据。在实验方案确定以后，应放手让学生进行实验操作、收集数据。在此过程中教师可作适当指导，并注意学生在实验过程中出现的问题。此阶段的具体要求有：（1）能通过图书馆、阅览室、广播电视和互联网等公共信息资源收集资料，为探究活动做准备。（2）能通过观察和实验收集数据，注意有明确的观察目标，明确收集的内容。（3）具有评估信息的科学意识和初步能力。例如说：日光灯管正常发光时，通过的电流约是几安培，学生应知道这在物理量的量级上出现了错误。（4）会使用简单的实验器材，正确记录实验数据。包括正确动手操作仪器并会正确读数，事先设计并绘制好用于记录数据的表格等。（5）具有安全操作的意识。实验的安全主要体现为实验仪器的安全和实验者人身的安全两方面。
　　五、分析与论证
　　分析与论证在科学探究中是必不可少的，实验数据是对实验事实的客观记录，探究的结论是在数据的基础上通过分析论证所得出的具有普遍意义的规律。在分析与论证的过程中要注意培养学生分析论证的能力。学生在实验中获得了感知，要能够用语言、文字或图表准确地描述常见物质的物理特性。要注意一些简单的因果推理，如在研究光的反射定律时，应该使学生认识到，有入射光线才有反射光线，入射角的变化导致反射角的变化，所以在归纳结论时应该说“反射角等于入射角”而不能相反。要让学生经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，这些规律在数据上常表现为相等、之和、之差、乘积、比值等数学关系，在归纳时要通过数字的比较发现这些特征并归纳出结论。要让学生尝试对探究结果进行描述和解释，描述时力求客观、准确地反映探究的结论，如在探究水沸腾的实验时，鼓励学生用自己的语言描述水沸腾前、沸腾时所观察到的现象和温度变化特点，引导他们发现沸腾过程中虽温度不变，但需要继续吸热。这既是对结果的解释，又是对规律的描述。
　　六、评估
　　评估是通过小组交流或班级交流的方式，讨论科学探究中所存在的问题、获得的发展和改进建议，使学生从这些具体的评估活动中获得体验，并在教师必要的点评下形成对评估的正确认识。评估是对探究反思的过程，有利于发展学生的批判性思维。但学生往往不知道如何评估，教师要注意对学生进行具体方法的指导。可以让学生根据已有的知识和经验进行判断和推理，也可以用所得结论与生产生活实际的常识相对照来判断证据和结论的可靠性，还需要通过集体或与他人的合作去检查探究过程的疏漏和不足以便共同提高。
　　七、交流与合作
　　在物理教学中还应当注意从多方面培养学生交流合作的能力，不但要重视书面的表达，如探究报告、设计表格、图像等，而且要重视口头表达，学会用科学的术语条理清晰地表达所观察到的物理现象，学会对自己或他人的观点作出简单的评述或分析。学生在探究活动中要认真听取他人的意见和建议，相互取长补短，在探究活动中学会学习、学会思考、学会探究，这正是现代教育的目标。
　　最后需要注意，在实际课堂探究活动中，并不是这七个要素都要涉及，也并不是每个过程都必须由学生独立完成。在中学物理探究式教学中，大多数探究活动实际只涉及了部分要素。因此，在实施时要注意具体探究中侧重的是哪些因素。

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