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摘要随着新课程改革的实施,新的教材赋予了我们新的教学理念和新的要求。伴随着科学探究被引入物理课堂的教学过程,教材中设置了很多的探究实验,这不仅是让学生通过科学探究活动获取知识,更重要的是让学生亲自经历科学探究的过程。新课程改革十分重视探究实验在物理教育教学过程中的作用,探究实验在物理教学过程中占有了极其重要的地位。
关键词新课程改革;物理课堂教学;创新性实验;科学探究
伴随着新课程改革的不断深入,传统的物理教学理念、教学模式和教学方法已经不能适应现代课堂教学的要求,当今的教学不再是以往灌输式的“教师占主导”的教学模式,而是一种“合作式、探究式”的倡导师生协作、互动、学生占主导的教学模式。新课程改革下的初中物理新教材在内容上做了重新编排,由浅入深、由现象到规律,对学生知识难度的要求降低了,但与此同时却增加了大量的科学探究实验。因而,探究实验在新课程改革的物理教学中具有相当重要的位置。
新课程改革下的初中物理教材打破传统的物理课程教学模式,营造的是一种适应学生全面发展所需要的全新物理课程教学模式,这种模式倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决实际问题的能力,以及交流合作的能力。
初中新课程改革下的物理教材倡导改变原来传统教育模式下的教师直白讲授为学生自主探究性学习,激发学生的学习兴趣、求知欲望和探究心理,从而丰富教学内容,让课堂更活跃,让学习成为一种乐趣,真正做到寓教于乐。例如,新教材中“摩擦力”一节,有关影响摩擦力的因素只有几行字,内容很少,并没有体现出摩擦力教学中的核心内容。怎样把这些原本属于课本的核心内容迁移出来呢?这恰好是新课程改革的一个重要内容和特色,也是新课程改革的精髓所在,即课堂探究实验。
探究实验的重要性
在新课程改革下,物理教学过程中,探究实验对整个知识点的教学有着极其重要的作用。学生可以通过探究实验体验和经历科学探究的过程,找出探究的各个物理量之间的关系,揭示隐藏在其中的物理规律,并将其应用于实际的生产生活当中,培养学生终身的探究乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。通过探究物理现象、参与科学探究活动,学生可以初步认识到科学探究方法的重要性,培养对信息的有效性做出判断的意识,掌握一些如控制变量、信息处理等科学实验方法,能够从实验中归纳总结出简单的科学规律,以及养成尊重实验事实的科学态度。
探究实验的目的和要求
新课程改革下,探究实验的目的和要求主要是为了激发学生学习科学的兴趣,提高学生的科学素养,通过实验活动培养学生的实验技能和使学生学会科学研究的基本方法,逐步提高学生的实践操作能力和创新能力。具体来说,就是为了使学生获得知识能力、操作能力、整理能力、沟通能力和创造能力。
探究实验的教学策略
探究实验的特点就是要求教师要改变以往的教学模式,构建新型的教学模式,打破“明确问题、实验操作、验证结论”的模式,采用“提出问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的科学探究模式。
探究实验的教学过程提出问题
探究实验是发现和提出问题开始,问题的提出和设置就是要促使学生在原有知识与学习的新知识之间发生冲突,激发学生意识的矛盾。在教学过程中,教师的角色就是要创设问题情境,让学生在阅读、观察、调查中对自然现象、生活现象或实验现象自发地产生好奇心,发现或提出一些有探究价值的问题。例如,在学习“摩擦力”这一节的时候,为了探究物体所受的摩擦力大小和什么因素有关,教师可以让学生伸出手用大小不同的力按在桌面、书面、衣服上滑动,看看有什么感觉,从而使学生在观察和实践中去感知并提出问题。
猜想假设
猜想和假设是学生运用已学的物理知识和实验经验,对问题的可能答案进行猜测,尝试性地提出自己的想法和见解。这一环节有利于调动学生参与学习的积极性和主动性,有利于促进学生思维能力、创造能力的发展。在教学中可以根据具体的内容,采用多种形式,鼓励每位学生大胆说出自己的想法。例如,在“摩擦力”一节中,在对“物体所受的摩擦力大小与什么因素有关”的探究过程中,学生们根据课前自己对所做实验的体会,分别提出了不同的猜想,总体上提出的猜想是物体所受的摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度、压力、接触面的大小、物体运动的速度等因素有关。学生的猜想可能很多,有些可能显得很幼稚、很荒诞,为了引导学生进行科学的猜想,教师在这一过程中,要发掘其合理因素,大胆鼓励学生们的任何猜想和假设,并将这些猜想假设加以归类。
设计实验
怎样证明自己的猜想?这个环节重在发挥学生的自主性和能动性。例如,在探究“物体所受摩擦力的大小与什么因素有关”的实验探究中,笔者先让学生独立思考,再让他们交流讨论,学生自我设计实验方案的成败,决定于学生是否具备基本的科学方法。在这个过程中,笔者有针对性地请一位同学来说说他们组讨论的探究计划,并且注意对学生进行适当的引导点拨,启发学生。通过学生的思考、交流和讨论、老师的点拨,学生采用分组实验的方式,都会用控制变量法制定出正确的探究计划,设计出自己的记录实验数据的表格。
实验证实
通过正确操作实验,科学记录实验现象和数据,获取事实与证据,为分析归纳得出结论做准备。在这个环节里,教师要引导学生做好猜想和假设的验证,学生的假设是否正确需要通过实验来验证。例如,在探究“物体所受摩擦力的大小与什么因素有关”的实验分析过程中,笔者在每个大组抽取3个实验小组用实物投影展示他们自己的实验数据,全班同学共同对这些数据进行分析,得出实验结论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符,都要对学生进行鼓励,肯定他们的这种实事求是的探索精神。同时鼓励有兴趣的同学还可以在课后继续探索摩擦力是否与其他因素有关。
由于采用了分组实验的方法,不同的小组得到的结论不同,每个小组可以把自己的实验结论和其他小组交流分析探讨,最终总结物体所受摩擦力大小与什么因素有关、如何有关,如物体所受摩擦力与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,物体所受摩擦力越大。
最后引导学生对各自探究过程中遇到的问题和解决问题的方法进行交流,使学生了解别人研究问题的思路,从中有所收获,培养学生的交流能力。
得出结论
引导学生在对实验现象和数据进行解释并通过理性分析得出结论,这是实验的最终目的。教学中注意引导学生逐步学会用实验报告形式对实验进行总结归纳,报告的内容包括实验目的、实验方法、实验步骤、实验表格、实验结果、注意事项、实验分析和讨论。学生通过比较、分类、归纳、概括等方法,对事实与证据进行加工、整理、归纳、处理和分析,最终得出正确的结论。
探究实验的主体和引导
新课程改革要求,探究实验不仅是让学生学习实验的方法和过程,更重要的是通过实验培养学生探索与发现的能力,把实验作为学生探究与发现的途径。学生针对所要探究的问题提出假设,证明猜想,通过实验寻找答案。在探究实验的过程中,教材只不过创设了若干的实验条件,至于如何做实验,实验会得到什么样的结果,这些全然未知,需要学生依靠所学知识、经验和想象,去探索、发现、研究,从中培养学生独立思考、探索研究的能力。教师在探究实验的整个过程中起到的是“含而不露,指而不明,开而不达,引而不发”的引导作用。引导的作用是启迪,当学生迷路的时候,教师不是轻易指明方向,而是引导学生怎样去辨明方向,让学生自己去判断该走哪个方向是正确的。教师要鼓励学生发挥想象力,大胆提出各种假设,即使学生的设想有时幼稚可笑的,但这是他们在科学探索的道路上所必须跨出的一步,教师要给予鼓励,激发他们创新的积极性。
就物理本身来说,物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。探究实验重点强调的是“探究”,而不是“验证”,探究实验努力体现的是探究的过程。“如果说物理概念、物理规律是物理体系的‘肌体’,那么,探究方法和探究过程就是物理体系的‘灵魂’。只有把二者结合起来,才能真正的实现教学目的,才能有助于在学生思维上形成一个既有肌体又有灵魂的活的学科认知结构,才能使学生的理智过程和精神世界获得实质性的发展与提升。”
教学的最终目的就是为了使学生理解并掌握正确的结论,但是,如果不经过学生的观察、质疑、判断、比较、选择,以及相应的分析、综合、概括等认识过程,如果没有多样化的思维过程和认知方式,没有多种观点的碰撞、论争、比较、结论,就难以获得对知识的真正理解和巩固,学生的创新精神和创新思维也就难以培养起来。因此,教学既要重结论,更要重过程。
新课程的核心理念是“一切为了每一位学生的发展”,物理教学一定要以学生的发展为本,服从、服务于学生的全面健康发展。在进行物理教学时,我们不仅要关注物理教学的结论,更要重视学生的学习过程,建立和谐的师生关系,活跃的课堂气氛,高涨的学习情绪,竞争的学习机制,真正做到“学生力所能及,教师避之;学生力所难及,教师助之;学生力所不及,教师为之”的新课程理念。
新课程理念下的物理有效教学,以学生的探究为主,以学生得益多少为评价标准,没有固定的教学模式,没有现成的教法和学法,需要广大物理教师共同的探讨和研究。让学生“动”起来,让物理课“活”起来应是每个物理教师追求的。
(作者单位:陕西省彬县紫薇中学)
关键词新课程改革;物理课堂教学;创新性实验;科学探究
伴随着新课程改革的不断深入,传统的物理教学理念、教学模式和教学方法已经不能适应现代课堂教学的要求,当今的教学不再是以往灌输式的“教师占主导”的教学模式,而是一种“合作式、探究式”的倡导师生协作、互动、学生占主导的教学模式。新课程改革下的初中物理新教材在内容上做了重新编排,由浅入深、由现象到规律,对学生知识难度的要求降低了,但与此同时却增加了大量的科学探究实验。因而,探究实验在新课程改革的物理教学中具有相当重要的位置。
新课程改革下的初中物理教材打破传统的物理课程教学模式,营造的是一种适应学生全面发展所需要的全新物理课程教学模式,这种模式倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决实际问题的能力,以及交流合作的能力。
初中新课程改革下的物理教材倡导改变原来传统教育模式下的教师直白讲授为学生自主探究性学习,激发学生的学习兴趣、求知欲望和探究心理,从而丰富教学内容,让课堂更活跃,让学习成为一种乐趣,真正做到寓教于乐。例如,新教材中“摩擦力”一节,有关影响摩擦力的因素只有几行字,内容很少,并没有体现出摩擦力教学中的核心内容。怎样把这些原本属于课本的核心内容迁移出来呢?这恰好是新课程改革的一个重要内容和特色,也是新课程改革的精髓所在,即课堂探究实验。
探究实验的重要性
在新课程改革下,物理教学过程中,探究实验对整个知识点的教学有着极其重要的作用。学生可以通过探究实验体验和经历科学探究的过程,找出探究的各个物理量之间的关系,揭示隐藏在其中的物理规律,并将其应用于实际的生产生活当中,培养学生终身的探究乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。通过探究物理现象、参与科学探究活动,学生可以初步认识到科学探究方法的重要性,培养对信息的有效性做出判断的意识,掌握一些如控制变量、信息处理等科学实验方法,能够从实验中归纳总结出简单的科学规律,以及养成尊重实验事实的科学态度。
探究实验的目的和要求
新课程改革下,探究实验的目的和要求主要是为了激发学生学习科学的兴趣,提高学生的科学素养,通过实验活动培养学生的实验技能和使学生学会科学研究的基本方法,逐步提高学生的实践操作能力和创新能力。具体来说,就是为了使学生获得知识能力、操作能力、整理能力、沟通能力和创造能力。
探究实验的教学策略
探究实验的特点就是要求教师要改变以往的教学模式,构建新型的教学模式,打破“明确问题、实验操作、验证结论”的模式,采用“提出问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的科学探究模式。
探究实验的教学过程提出问题
探究实验是发现和提出问题开始,问题的提出和设置就是要促使学生在原有知识与学习的新知识之间发生冲突,激发学生意识的矛盾。在教学过程中,教师的角色就是要创设问题情境,让学生在阅读、观察、调查中对自然现象、生活现象或实验现象自发地产生好奇心,发现或提出一些有探究价值的问题。例如,在学习“摩擦力”这一节的时候,为了探究物体所受的摩擦力大小和什么因素有关,教师可以让学生伸出手用大小不同的力按在桌面、书面、衣服上滑动,看看有什么感觉,从而使学生在观察和实践中去感知并提出问题。
猜想假设
猜想和假设是学生运用已学的物理知识和实验经验,对问题的可能答案进行猜测,尝试性地提出自己的想法和见解。这一环节有利于调动学生参与学习的积极性和主动性,有利于促进学生思维能力、创造能力的发展。在教学中可以根据具体的内容,采用多种形式,鼓励每位学生大胆说出自己的想法。例如,在“摩擦力”一节中,在对“物体所受的摩擦力大小与什么因素有关”的探究过程中,学生们根据课前自己对所做实验的体会,分别提出了不同的猜想,总体上提出的猜想是物体所受的摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度、压力、接触面的大小、物体运动的速度等因素有关。学生的猜想可能很多,有些可能显得很幼稚、很荒诞,为了引导学生进行科学的猜想,教师在这一过程中,要发掘其合理因素,大胆鼓励学生们的任何猜想和假设,并将这些猜想假设加以归类。
设计实验
怎样证明自己的猜想?这个环节重在发挥学生的自主性和能动性。例如,在探究“物体所受摩擦力的大小与什么因素有关”的实验探究中,笔者先让学生独立思考,再让他们交流讨论,学生自我设计实验方案的成败,决定于学生是否具备基本的科学方法。在这个过程中,笔者有针对性地请一位同学来说说他们组讨论的探究计划,并且注意对学生进行适当的引导点拨,启发学生。通过学生的思考、交流和讨论、老师的点拨,学生采用分组实验的方式,都会用控制变量法制定出正确的探究计划,设计出自己的记录实验数据的表格。
实验证实
通过正确操作实验,科学记录实验现象和数据,获取事实与证据,为分析归纳得出结论做准备。在这个环节里,教师要引导学生做好猜想和假设的验证,学生的假设是否正确需要通过实验来验证。例如,在探究“物体所受摩擦力的大小与什么因素有关”的实验分析过程中,笔者在每个大组抽取3个实验小组用实物投影展示他们自己的实验数据,全班同学共同对这些数据进行分析,得出实验结论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符,都要对学生进行鼓励,肯定他们的这种实事求是的探索精神。同时鼓励有兴趣的同学还可以在课后继续探索摩擦力是否与其他因素有关。
由于采用了分组实验的方法,不同的小组得到的结论不同,每个小组可以把自己的实验结论和其他小组交流分析探讨,最终总结物体所受摩擦力大小与什么因素有关、如何有关,如物体所受摩擦力与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,物体所受摩擦力越大。
最后引导学生对各自探究过程中遇到的问题和解决问题的方法进行交流,使学生了解别人研究问题的思路,从中有所收获,培养学生的交流能力。
得出结论
引导学生在对实验现象和数据进行解释并通过理性分析得出结论,这是实验的最终目的。教学中注意引导学生逐步学会用实验报告形式对实验进行总结归纳,报告的内容包括实验目的、实验方法、实验步骤、实验表格、实验结果、注意事项、实验分析和讨论。学生通过比较、分类、归纳、概括等方法,对事实与证据进行加工、整理、归纳、处理和分析,最终得出正确的结论。
探究实验的主体和引导
新课程改革要求,探究实验不仅是让学生学习实验的方法和过程,更重要的是通过实验培养学生探索与发现的能力,把实验作为学生探究与发现的途径。学生针对所要探究的问题提出假设,证明猜想,通过实验寻找答案。在探究实验的过程中,教材只不过创设了若干的实验条件,至于如何做实验,实验会得到什么样的结果,这些全然未知,需要学生依靠所学知识、经验和想象,去探索、发现、研究,从中培养学生独立思考、探索研究的能力。教师在探究实验的整个过程中起到的是“含而不露,指而不明,开而不达,引而不发”的引导作用。引导的作用是启迪,当学生迷路的时候,教师不是轻易指明方向,而是引导学生怎样去辨明方向,让学生自己去判断该走哪个方向是正确的。教师要鼓励学生发挥想象力,大胆提出各种假设,即使学生的设想有时幼稚可笑的,但这是他们在科学探索的道路上所必须跨出的一步,教师要给予鼓励,激发他们创新的积极性。
就物理本身来说,物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。探究实验重点强调的是“探究”,而不是“验证”,探究实验努力体现的是探究的过程。“如果说物理概念、物理规律是物理体系的‘肌体’,那么,探究方法和探究过程就是物理体系的‘灵魂’。只有把二者结合起来,才能真正的实现教学目的,才能有助于在学生思维上形成一个既有肌体又有灵魂的活的学科认知结构,才能使学生的理智过程和精神世界获得实质性的发展与提升。”
教学的最终目的就是为了使学生理解并掌握正确的结论,但是,如果不经过学生的观察、质疑、判断、比较、选择,以及相应的分析、综合、概括等认识过程,如果没有多样化的思维过程和认知方式,没有多种观点的碰撞、论争、比较、结论,就难以获得对知识的真正理解和巩固,学生的创新精神和创新思维也就难以培养起来。因此,教学既要重结论,更要重过程。
新课程的核心理念是“一切为了每一位学生的发展”,物理教学一定要以学生的发展为本,服从、服务于学生的全面健康发展。在进行物理教学时,我们不仅要关注物理教学的结论,更要重视学生的学习过程,建立和谐的师生关系,活跃的课堂气氛,高涨的学习情绪,竞争的学习机制,真正做到“学生力所能及,教师避之;学生力所难及,教师助之;学生力所不及,教师为之”的新课程理念。
新课程理念下的物理有效教学,以学生的探究为主,以学生得益多少为评价标准,没有固定的教学模式,没有现成的教法和学法,需要广大物理教师共同的探讨和研究。让学生“动”起来,让物理课“活”起来应是每个物理教师追求的。
(作者单位:陕西省彬县紫薇中学)