在物理課堂教學(xué)中怎樣實(shí)施科學(xué)探究

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科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一。新課標(biāo)將其納入實(shí)際教學(xué)工作中,從根本上改變了過去比較單一的老師講,學(xué)生聽的教學(xué)模式,對學(xué)生和教師的思想認(rèn)識沖擊很大,使廣大物理教師在教學(xué)中遇到了很大的挑戰(zhàn),經(jīng)歷了前所未有的困惑。本文將從科學(xué)探究內(nèi)容的選擇,過程的安排設(shè)計(jì)和實(shí)施科學(xué)探究過程中注意的問題三個(gè)方面,提出一些簡單的想法與各位同仁討論。
    一、科學(xué)探究內(nèi)容的選擇
    科學(xué)探究是物理教學(xué)中的重要內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式,也是物理教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。在物理教學(xué)中實(shí)施科學(xué)探究,有利于改變只重視知識的傳授,不重視科學(xué)技能和方法的培養(yǎng);只重視結(jié)論,不重視過程以及不重視科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養(yǎng)等情況。教師作為課堂教學(xué)的組織者和指導(dǎo)者,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的心里水平和物理知識的特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)膬?nèi)容進(jìn)行探究。
    1.實(shí)踐性知識適合科學(xué)探究教學(xué)
    物理知識一般分為理論知識和實(shí)踐知識兩大類,理論知識是以揭示事物的存在狀態(tài)或表達(dá)某種現(xiàn)象內(nèi)容的知識,如概念,物理規(guī)律的表述,它只告訴人們一個(gè)事物到底是什么。理論性知識的傳授主要是靠老師的講,學(xué)生的聽來獲得的,一般不適于進(jìn)行探究。而實(shí)踐性知識是運(yùn)用知識的技能,技巧和方法來解決問題,不僅是學(xué)生明確完成某個(gè)任務(wù)應(yīng)怎么做,而且使學(xué)生明確那些條件下才能這樣做。實(shí)踐性知識的獲得不能依賴教師的講授,而應(yīng)把學(xué)生置于一定的情景中,讓學(xué)生經(jīng)歷解決問題的過程,在探究問題的過程中獲取知識才更好,因此實(shí)踐性知識適合探究式教學(xué)模式。
    2.在理論性知識的教學(xué)過程中也應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)探究思想
    科學(xué)探究行為不僅充分體現(xiàn)在科學(xué)探究活動中,還應(yīng)體現(xiàn)在非科學(xué)探究活動的教學(xué)過程中,應(yīng)在整個(gè)教學(xué)活動中滲透科學(xué)探究的思想,應(yīng)讓學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生更多的感性認(rèn)識,才有助于學(xué)更好的理解和掌握知識。傳授物理概念等理論性知識時(shí),單純的講授不足以讓學(xué)生真正理解物理概念、認(rèn)識物理現(xiàn)象,可以在教學(xué)過程中引入探究要素的某個(gè)方面,插入讓學(xué)生思考、聯(lián)系生活現(xiàn)象、提問、假定等活動,可以起到發(fā)散學(xué)生思維的作用,發(fā)展學(xué)生提出問題和猜想、假設(shè)等能力。例如,功的概念對學(xué)生來說是一個(gè)很抽象的概念,在教學(xué)中,教師可以直接給出功的概念,然后引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想生活中與功有關(guān)的現(xiàn)象,舉出例子加強(qiáng)學(xué)生對功的感性認(rèn)識;在介紹大氣壓強(qiáng)時(shí)可以演示有趣的小實(shí)驗(yàn),如瓶子吞雞蛋等,引起學(xué)生興趣,引發(fā)學(xué)生思考;再給出大氣壓概念后,可以讓學(xué)生提出生活中與大氣壓有關(guān)的現(xiàn)象,加深對大氣壓的理解。在介紹摩擦力時(shí)還可以讓學(xué)生想象“如果沒有摩擦力我們的生活會咋樣”既可以活躍課堂氣氛、調(diào)動學(xué)生的積極性,也可以讓學(xué)生充分發(fā)揮他們豐富的想象力,發(fā)散思維,培養(yǎng)創(chuàng)造性。
    3.科學(xué)探究是獲得實(shí)踐性知識的好方法
    學(xué)生對科學(xué)方法的掌握和探究能力的提高,是一個(gè)系統(tǒng)學(xué)習(xí)和不斷加深理解的過程,單純的進(jìn)行接受性學(xué)習(xí)和記憶,不足以讓學(xué)生有效地提高技能和掌握方法,這些實(shí)踐性知識的獲取總是與相關(guān)的探究過程和探究行為聯(lián)系在一起的。例如,只有讓學(xué)生針對生活現(xiàn)象提出與物理有關(guān)的問題,學(xué)生才能學(xué)會觀察生活中與物理知識有關(guān)的現(xiàn)象,培養(yǎng)提問的能力;只有在物理試驗(yàn)中獨(dú)立的進(jìn)行試驗(yàn)和收集數(shù)據(jù),才能掌握實(shí)驗(yàn)機(jī)巧,學(xué)會應(yīng)用科學(xué)方法,把握好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集的時(shí)間;只有在合作討論中真正承擔(dān)責(zé)任的一部分,參與到討論中,才能學(xué)會與人合作,學(xué)會傾聽別人的意見。因此,搞好探究性教學(xué),有利于學(xué)生掌握能力、技巧和方法等實(shí)踐性知識。
    二、科學(xué)探究過程的安排和設(shè)計(jì)
    初中物理將科學(xué)探究分為七個(gè)要素;提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)、分析和論證、評估、交流與合作。在探究過程中,教師需要創(chuàng)設(shè)合適的探究情景,并且起到組織和指導(dǎo)作用,要規(guī)劃好探究的過程和所要達(dá)到的目的,引導(dǎo)學(xué)生采取合適的方式進(jìn)行探究。我認(rèn)為教師組織學(xué)生進(jìn)行探究時(shí),還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
    1.科學(xué)探究環(huán)節(jié)的選擇要合適
    探究活動的組織要和學(xué)生的認(rèn)知水平相適應(yīng),應(yīng)該循序漸進(jìn),由簡單到復(fù)雜,由部分探究到完整探究。初中學(xué)生剛接觸物理時(shí),應(yīng)安排一些簡單的探究活動,只探究某個(gè)環(huán)節(jié)或某幾個(gè)環(huán)節(jié)。隨著學(xué)生物理知識和技能的不斷發(fā)展,教師可以安排學(xué)生多經(jīng)歷幾個(gè)環(huán)節(jié),甚至完整的環(huán)節(jié)。使學(xué)生在循序漸進(jìn)的探究活動中,掌握一定的科學(xué)方法和能力,逐步培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。
    2.探究活動要采取多種形式
    開放性是科學(xué)探究的主要特征,因此不應(yīng)拘泥于固定的形式,在教學(xué)過程中,教師根據(jù)實(shí)際情況,進(jìn)行個(gè)人活動、小組活動、或班級活動。對于一些簡單的活動個(gè)人就能解決,復(fù)雜點(diǎn)的可以采用小組探究,比較復(fù)雜的問題可以進(jìn)行全班性探究。
    3.科學(xué)探究要與其他教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合
    正如我前面說的,物理教學(xué)內(nèi)容中,既有理論性知識,也有實(shí)踐性知識,不是所有的物理知識都適合進(jìn)行探究,科學(xué)探究是多種教學(xué)方式中的一種,它不是萬能的,應(yīng)該把它和其他教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合起來。
    三、科學(xué)探究中注意的問題
    1.片面追求探究形式,忽視學(xué)生能力培養(yǎng)
    其主要表現(xiàn)形式:學(xué)生在老師預(yù)設(shè)的軌道上進(jìn)行探究,整個(gè)過程不允許出現(xiàn)任何差錯。在觀摩課上,研究的是影響電熱大小的因素,老是通過一定的情景提問:“電流產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān)?”一位學(xué)生舉手回答:“跟電壓有關(guān)”,老師臉色鐵青未予理睬,稍后另一機(jī)靈的學(xué)生翻了一下課本舉手回答:“可能與電流、電阻、通電時(shí)間有關(guān)”,老師如釋重負(fù),臉上露出了欣慰的笑容,接下來老師給學(xué)生設(shè)計(jì)統(tǒng)一的方案,統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生得出統(tǒng)一的結(jié)論。整個(gè)探究過程整齊統(tǒng)一,標(biāo)準(zhǔn)化行動,學(xué)生毫無自主性可言,這種探究實(shí)質(zhì)是“滿堂灌”的翻版。造成這一誤區(qū)的原因是老師沒有吃透探究式教學(xué)的精髓,探究式教學(xué)不是為了花樣,而是為學(xué)生構(gòu)建一種自主的、開放的學(xué)習(xí)環(huán)境,提供多渠道獲取知識、運(yùn)用知識的機(jī)會,促進(jìn)學(xué)生形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
    2.注重探究結(jié)果,淡泊探究過程
    其表現(xiàn)形式:對探究過程輕描淡寫,把教學(xué)重點(diǎn)還是放在探究結(jié)果上。杜威說過:“除了探究,知識沒有別的意義”,愛因斯坦說過:“結(jié)論幾乎總以完成的形式出現(xiàn),讀者體會不到探究和發(fā)現(xiàn)的喜悅,感覺不到思想形成的生動過程,也就很難達(dá)到清楚全面理解的境界。”這些論斷足以說明探究過程的重要性。造成這一誤區(qū)的原因是教師沒有認(rèn)清探究式教學(xué)的作用和任務(wù),出現(xiàn)理念上的偏差。探究式教學(xué)的主要任務(wù)是讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,學(xué)會探究,學(xué)會學(xué)習(xí)和思考,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性能力;強(qiáng)調(diào)學(xué)生的親身感悟,如果學(xué)生在探究過程中學(xué)會了觀察、思考,就能提出有價(jià)值的問題,并能提高解決問題的能力這樣才能達(dá)到探究的目的。
    3.探究課堂的開放性取代了老師的指導(dǎo)性
    其表現(xiàn)形式:老師一旦設(shè)計(jì)方案定下來,便認(rèn)為自己的任務(wù)完成了,于是對學(xué)生的探究過程一概不問,任由學(xué)生自由飛翔,探究過程“放羊式”,或變成了幾個(gè)精英學(xué)生的探究大多數(shù)學(xué)生東看看,西瞧瞧,短短的40分鐘很快耗盡,末了東拼西湊敷衍了事。這一誤區(qū)的形成原因是教師沒有把握好開放性和指導(dǎo)性之監(jiān)督的問題,開放性和指導(dǎo)性是探究式教學(xué)的特點(diǎn)。在探究課堂上,教師應(yīng)以“扶”的方式幫助學(xué)生上路;以“引”的方式讓學(xué)生“學(xué)走路”;以“放”的方式讓學(xué)生“自己走路”,師生共建教師指導(dǎo)下的探究課堂。
    總之,探究式教學(xué)日益成為初中物理教學(xué)課堂的主要教學(xué)方是,對學(xué)生是一種極好的鍛煉,對教師的素質(zhì)卻是極大的考驗(yàn),教師除了要認(rèn)真解讀、領(lǐng)悟探究式教學(xué)中蘊(yùn)涵的思想,樹立真正的教育觀念外,還應(yīng)該根據(jù)探究式教學(xué)的要求,改變自身的教學(xué)行為,學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念,教學(xué)策略,總結(jié)教學(xué)過程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),才能使探究式教學(xué)有效的實(shí)施。