浅谈如何引导学生自主探究获取物理知识

2010-08-15 00:45狄开峥
长春教育学院学报 2010年6期
关键词:物理探究实验

狄开峥

(张庄中学,江苏 沛县 221639)

浅谈如何引导学生自主探究获取物理知识

狄开峥

(张庄中学,江苏 沛县 221639)

《全日制义务教育物理课程标准》中明确提出:物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探究精神、实践能力以及创新意识。创新教育的立足点必须由“教”转为“学”,以“学生的发展为本”。为此,我们应该在物理教学中为学生提供充分的动脑、动手和动口的时间和空间;在传授知识的同时,让学生学到研究问题的基本方法,使他们在学习活动中善于质疑,乐于探究,且有所发现,有所创造。

一、为引导学生探究知识打好基础

第一,激发学生探究新知的兴趣。教师应在每次探究前,应对学生进行激发、鼓动和诱导,促发其好奇心理,促使学生主动地探究新知识。在课堂上,教师要充分利用新教材的特点,把大量生动的插图以及生活和自然中的有趣事例引入到物理学习中,把学生带到丰富多彩、五光十色的物理世界中。还要充分利用实验教学,吸引学生的注意力。培养学生的观察力和实事求是的科学态度。例如,在研究大气压强时,用吸盘按在窗户玻璃上,吸盘就掉不下来;把吸盘按在文具盒上,用手拿起吸盘,文具盒就掉不下来;把两个吸盘按在一起,用手往两边拉,两个吸盘就拉不开。又如,在“物体的浮沉条件及其应用”一节课上,让学生动手做并观察鸡蛋在不同密度的盐水中漂浮、悬浮、下沉和上浮的现象,学生对这些实验都很感兴趣,从而对新知的探究更加主动积极。

第二,培养学生自主学习的好习惯。教师的主导作用表现在能突出学生在学习中的主体地位,以激发他们积极主动的获取知识。教师在课前可以合理的指导学生预习,以培养他们良好的自觉学习习惯。比如,在《光的传播》一节,课前可布置预习提纲:(1)什么是光源;(2)光在同一种均匀物质中的传播路线是怎样的;(3)用什么来表示光的传播的路径和方向;(4)光在真空中传播的速度为多少。另外,在每学完一章节之后,可以先让部分学生总结该章节的重要知识以及各知识点之间的联系,再由其他学生进行补充,最后在教师的引导下,比较谁总结的既全面又简捷,且便于记忆。经过这样的长期训练,学生可以学会列表法、框架法、联系法等各种复习总结的方法。

第三,创设情境,激趣设疑。有趣的教学情境有利引导学生自主探究新知识。教师对不同的课题和内容,用各种手段,如版图、摄影、录像、实验等创设一定情境,启发学生思维,让学生尽快进入状态,为探究学习营造良好情境。例如,在讲“热量”一节课时,通过将半杯热水倒进半杯冷水而变成一杯温水的实验,让学生思考:冷水变热得到了什么?热水变冷失去了什么?又如:“内能”的概念对初中生来讲是一个全新且抽象的概念,教师可通过对大试管的水烧开后,水蒸气将塞子顶出去这一现象,提出“水蒸气有没有做功的本领,它有没有能量,这是一种什么形式的能量”等问题激发学生求知的愿望。

二、启发学生质疑,提出假设和猜想

学起于思,思起于疑,疑则诱发探索。同学们在看到一些现象时,其心中都会有一些问题,但往往是不敢提出来或没有提出来的习惯。这就要鼓励同学们大胆提问题,特别是对一些胆小或很少提问题的同学,只要他们能够提问题,不管问的好不好,都要称赞他们的勇气,鼓励他们敢于再问。有些同学可能提出的问题不得要领,这时教师一定要有耐心,要适当进行引导,不要让他们有尴尬的感觉。对能够提出问题特别是提出好问题的同学,教师要充分的肯定,提高他们的自信心,同时鼓励他们大胆创新,大胆探究,激发他们提问题的热情。只要能够长期坚持,就一定能营造一个良好的质疑气氛,就能使同学们敢于提出自己的问题和看法,养成爱问“为什么”的习惯,并能用疑问的眼光看待各种现象,探究我们不知道的自然规律。此外,还要鼓励同学们敢于向权威性的东西挑战,甚至敢于向一些规律和定律挑战。正如牛顿所说:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现”。杨振宁、李政道也正是具有这种可贵质疑的品质,才有了对“在弱相互作用下宇宙可能不平衡”的科学猜想,从而获得了诺贝尔物理学奖。当然,探究性学习是让学生经历探究的全过程,在这一过程中,学生的猜想可能是正确的也可能是错误的,教师不可因为不是预想中的答案而有失败感,因为错误也是为下一步进行成功的猜想创造了一些可贵的条件。在探究过程中的成功与失败,教师都应给予同样的关注,以便帮助学生积极地获取成功。

三、引导学生自主制定计划和设计实验

对提出猜想和假设是否正确必须进行探究,科学探究需要通过具体的操作来获取证据和验证假设,制定探究计划、设计实验方案,把探究的猜想与假设落实到具体的操作方案上。多数情况下为了使科学探究能够进行下去,教科书都需要介绍探究的方法,在课堂教学中,这个环节学生较少有锻炼的机会,因此教师引导学生自主制定计划与设计实验的过程就显得特别必要。探究计划可以让探究整个过程更加合理并条理化,缺少一份合理的探究计划和完善的实验方案,科学探究的实施也会失去意义。探究计划、方案不够或不合理,将会直接导致探究缺乏科学性。教师在引导学生自主设计时,可针对学生的水平高低、能力大小和具体的课堂教学环境进行,可先从验证实验入手,再将一些程序性的验证实验改为目标探究性实验,也可进行物理实验的一些变式实验的设计和研究。比如:在“伏安法测电阻”的实验中,组织学生研究讨论具体的方案:要测量哪些物理量?用什么仪器测量?仪器应如何连接?为减小误差要进行多次测量,需要哪些器件?然后,让学生设计电器图,有的学生将电流表内接,有的学生将电流表外接,教师应给予肯定,并指出这两种电路都是伏安法测电阻的基本电路,至于两种电路的区分,可在学习串并联电路后适当介绍,通过学生自主发现探究,很快的设计出方案。

四、学生分组实验、自主探索

科学探究是学生参与式的活动,物理课的大多数科学探究都不宜以个人为单位进行,应该分组进行。采取小组合作的学习方式,还可以培养学生的合作意识。通过实验操作,促使学生积极动脑、动手,使他们获得印象很深的感性认识,教师在此过程中主要是指导学生进行实验。比如:研究“观察水的沸腾”实验时,一方面,把学生分成若干组,每组成员进行合作研究,有的观察时间、温度的变化,有的记录并仔细观察气泡变化情况,以及水沸腾过程中继续对它加热,观察温度计的示数是否发生变化?水沸腾时,烧杯里水面以上部分是否透明?另一方面,组内角色要转换,如第一次甲来操作,由乙记录;第二次则让乙来操作,甲来记录;以便发挥每个学生在探究活动中的作用,不能由少数学生来包办代替。这样,既能使每个学生都能得到机会均等的全面练习,又能充分体现工作中的分工和协作。完成实验后,可以探讨要节约酒精等燃料,适当缩短时间,可采取什么方式?为了让学生充分体验探究的过程,应安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论,同时又要引导学生认真听取与自己不同的意见,发表自己的意见时应有充分的根据,这样才能确保学生实验探究过程顺利进行。

五、激发成功感,进行发明创造

经过一番探究,对从实验中获取的数据进行分析、比较、概括,并用文字、图像、公式等方式表达出来,能够使学生感觉自己像科学家一样在探究知识,从而获得巨大的成功感,激发他们自主学习和探索的热情。为扩大学生的知识面,可组织学生参加物理科普讲座等。比如:介绍计算机信息技术、纳米技术、磁卡和IC卡、激光测距、激光制导技术;介绍我国现代化科学技术成就,如我国科学家钱三强、何泽慧发现铀的“三分裂”,我国航天技术等,对学生进行爱国主义教育,增强民族自豪感,同时可以开阔学生视野,激发他们的科技热情,使学生认识到我们也可以有所发现,有所发明,有所创造。

[1]许国梁.中学物理教材教法[M].南京:江苏教育出版社,1985.

[2]林为炎.研究性学习的探讨:物理教学[J].武汉:湖北教育出版社,2001.

[3]杜长进.物理教育通论[M].北京:北京师范大学出版社,1991.

[4]廖伯琴.物理探究式教学设计案例分析[M].北京:高等教育出版社,2003.

[5]廖伯琴.中学物理课程改革的目标及实施[M].北京:高等教育出版社,2003.

[责任编辑:何 岩]

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