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物理教学实施探究式学习的三个原则

物理教学实施探究式学习的三个原则

    新课程标准明确指出:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考.通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神.”因此,物理教学中探究式学习应着力于学生学习方式的改善,让学生体验科学探究过程,了解科学研究方法,增强创新意识和实践能力;激励学生在教学过程中主动学习和探究精神,调动学生学习的主动性、积极性,促进其个性全面健康地发展和情感、态度、价值观的自我体现.但目前的教学中,仍存在一定的认识误区和实践中的错误倾向.笔者根据对探究式学习的理解和实践认为物理教学的本质是科学的学习,而科学探究是科学学习的核心.可以说,中学物理教学的最终目标应是在学习物理知识的过程中,初步培养学生建立科学探究的意识和能力.为了达到这个目标,应在平时教学中引导学生进行探究式学习.在教学中实施探究式学习还应注意三个原则. 1  遵循知识探究型与能力探究型相结合的原则知识探究型是指以获得关于社会的、自然的、生活的综合知识为主要目标的探究活动.这种探究式学习,尽管只是初步,但对于培养学生深入研究的意识,提高认识和解决问题的能力,在更大范围和程度上激发学生探究性学习的需求是重要的起点.

    例如,在讲授单摆的周期一课中,笔者让学生在课堂做单摆实验,分5个层次引导学生探究:(1)观察单摆在摆角小于10‘时的等时性;(2)讨论单摆在摆角小于10…隋况下单摆的回复力;(3)讨论单摆的振动是否为简谐运动;(4)讨论单摆的周期;(5)单摆周期跟什么因素有关.通过这样边做实验,边观察、讨论,使课堂教学成为在教师指导下学生主动参与、探索、求知的学习过程,使学生对单摆的运动规律有更透彻的了解.再如,在讲授自由落体运动规律时,笔者设计了几个问题供学生进行探究:(1)有两个不同的物体,让它们从同一高度自由下落,哪个物体下落得快?亚里士多德的观点正确吗?能否用一个简单的实验来证明你的观点?(2)你认为由静止自由下落的运动是什么性质的运动?(3)如何通过设计实验来验证你的观点?(4)设计实验的原理是什么?(5)实验中需要测量哪些物理量?记录哪些数据?(6)测量这些你需要哪些实验仪器?这些数据在测量过程中有没有较大的误差?如何改进?(7)实验的结论是什么?能力探究型是指以发展学生的能力为主要目标的探究活动.

    在上述掌握了自由落体运动的规律后,笔者又设计了这样的两个问题供学生探究:(1)如何运用你刚学过的自由落体运动的规律测量你的反应时间?(2)如何运用你刚学过的自由落体运动的规律测量一幢楼层的高度?在探究完电阻定律后,笔者课后安排了这样几个问题供学生讨论:(1)从原理上无论是内接法,还是外接法,都存在着误差.能不能从理论上分析出产生这一误差的原因,有没有办法消除这个误差?(1)从数据上能否修正?(3)能否设计新的实验加以修 iE?(4)能否设计实验从理论和实验上消除这个误差?(5)如何测出电流表和电压表的内阻?通过学生的讨论和思考,从而得出测量电阻的其他方法,如电流表和电阻箱法、电压表和电阻箱法、半偏法和替换法等.

能力探究型活动的主要目的是培养学生发现问题的能力,制定计划的能力和解决问题的能力.这是目前探究式学习的主旋律.在突出了能力探究型的同时,对知识探究型也不能不屑一顾.因为知识虽然可以通过听讲、阅读等方式就能获得,但是如果通过徽的方式获得,那必定是学生通过自己已有的经验主动构建生成的,印象是深刻的.而且在获得知识的同时,也获得了学习的体验.这种“真正的体验活动”是进行探究式学习的一个很重要的宗旨.当然,上述两种探究型并不是截然分开的,仅仅是就某一次探究活动的侧重点而言的.部分探究型和完全探究型是针对探究过程的各个环节是否完整而言的.上面提到的探究自由落体运动规律.包括提出问题一进行假设一制定计划(实验设计)一实施汁划(实验验证)一得出结论.这是比较连贯完整的研究过程,属于完全探究型,是目前学科教学中开展专题研究单元常采用的一种形式.但是,科学研究过程没有固定的模式,也不能强求研究过程的完整性.一次活动可以集中在如何提出问题,如何制定计划,如何收集数据,如何整理分析等任何一个方面或几个方面.比如,让学生完整地研究原子核式结构,从收集数据到实验证明,显然要求太高,超过了学生的知识、能力和学校所能提供的条件.如果我们针对其中的某一个方面来探究则是完全能做到的.例如,利用多媒体演示。粒子散射实验现象来探究原子的结构.教师巡回视导,如果学生觉得困难,可设置一些台阶性问题:(1)你能找出。粒子散射实验现象中。粒子有几条典型的径迹?(1)这些现象说明了什么?(3)能否根据你所学的知识加以分析,从而建立原子的模型?像这样地研究活动,对于学生来说也是一种探究,属于部分探究型.完全探究型能够让学生了解科研的一般流程和方法,能够在开放的环境中培养学生的创新精神和实践能力.但是,由于这种形式需要耗费大量的时间,因此在现有的条件下,只能在教学中少而精地设计这样的研究课题.通常一学期安排一到两个课题为宜.部分探究型需要的时间相对较少,比较适合于课堂教学,有利于我们充分利用课堂教学这块常规学习的主要空间,现实而具体地改变学生的学习方式.若将两者有机地结合起来,就能多角度地渗透探究式学习的思想,以最大限度地改变学生的学习方式,从而发展学生的智能.这是我们的希望,也是我们大家应当共同努力的目标.遵循已知探究型与未知探究型相结合的原则已知探究型就是让学生探究人类已经知晓的东西.如上述提到的自由落体运动规律的研究和原子结构的研究等都是人类已知,但是这些实验的设计思想、推理过程和结论对于学生来说仍是未知的.我们可以针对其中的某些环节,或“告诉”或留“空白”,把这些知识设计成部分探究型的课题,让学生沿着科学家的探索思,领惜科学家的思维过程,从而成为学生再创造和再发现的过程.再如,在讲完热力学定律时,可以要求学生做“温室效应产生的原”这一课题.学生要完成这一人类已知而自己未知的课题,同样要进行假设、预测结果、收集数据、整理分析、得出结论和交流评价,同样发展了学生的发现问题的能力,制定计划的能力和解决问题能力,这正是探究式学习的另一个重要的宗旨.除此以外,学科教学中可以进行探究式学习的材料还有很多,作为教师创造性地使用教材,重视科学史,把教材作为资源,进行重新开发整合,我们就能设计出新的探究内容来.

未知探究型是指让学生探究人类尚未知晓的东西.在探究式学习中,它属于较难的三级水平的自由探究.它能有效地解决“怎样做得更好”的问题,是发展学生探究性学习的重要手段.未知探究型往往具有一定的学术价值和社会效益,但是这类课题有生去做,他们的知识和能力都不够,就很难完成,对学生的积极性和自信心也会带来负影响,不利于激励学生的探究精.但它能激发学生的求知欲望,作为教师可以带领学有潜力的同学去一起大胆探究.已知探究型虽然没有什么学术价值和社会效益,但是它十分有效地实现了探究式学习的最主要的价值,即对学生成长发展所起的作用,也就是其教育价值.有学术价值和社会效益的,当然最好,但它不是探究式学习刻意追求的,千万不能本末倒置.试,但很少有创新;有些初中优秀的学生,到了高中总是潜力不.这种情况就在于教师“注入式”的教学方式,决定了学生死记硬背的学习方式,学生的能力弱化了.试想我们的学生仍旧保持现有的学习方式,那么将来还有什么创造力,“突出科学探究的学习方式”是当务之急.我们不否认,跨学科综合实践活动更能体现学生的综合素养;但现阶段立足于学科内的探究式学习活动,是提升学生科学素养,改变学习方式的必经过程,是发挥课堂主阵地的重头戏.


 

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