新课程背景下高中物理探究性学习探析

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  近期笔者观摩了几节高中物理新课程课堂教学评优课,发现每节课都有程度不同的探究性学习,但探究的情形不尽相同而收到的效果更是相差甚远,经对过程和结果的分析,笔者有以下几点不成熟的看法,现摘录如下,不恰当之处望各位同仁批评指正。
  
  一、探究要讲求实效和意义
  
  探究性学习是一种学习的方法,强调学生自己不断发现问题、解决问题,在此过程中获取知识,在物理新课程标准中进行探究性学习的主要目标可以归结为两个,一是通过探究性学习更快、更好、更深入地学会和掌握所学的知识,二是科学探究本身也是学习内容,让学生在反复探究中学会怎样进行科学探究,从而培养和提高科学探究的能力达到终身发展的需要,同时,在这个过程中体会科学方法、受到情感态度价值观的熏陶。
  基于探究性学习的目标,我们在教学中选择应用探究性学习的内容时,要讲求实际效果和具有探究的意义,即一方面要能够让学生在探究过程中充分体会探究性学习的方法和过程,从而培养探究能力;另一方面对所学知识的理解和掌握起到积极的作用,不是为了课堂教学有新课程理念而进行随意的探究,比如高中物理必修中位移、速度等一些概念,用接受性学习方法进行教学非常简洁明了,也易于掌握,再加上几个题目练习,可以使学生完全掌握,因此没有必要花时间去探究,如果去探究了,教学效率也不高,达不到以上的目的。
  
  二、探究不等于动手做实验
  
  物理学是一门实验学科,许多物理规律都应该由实验得到或者可以用实验去验证,但不是所有物理规律都可以由实验得到或验证,科学探究的要素是提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行实验和搜集证据、分析论证、评估交流与合作,只要包含了科学探究的若干要素,但不包含学生实验和演示实验的教学过程也是科学探究,一些规律的推导,利用已有知识解决实际问题就包含有探究的要素,因此,都具有探究性。
  比如,学习过重力势能后,让学生探究弹性势能的表达式,在这个过程中,学生可以应用弹力做功和势能的变化关系来设定探究方向,通过分析弹力做功与重力做功的相似点和不同点,猜想弹性势能和弹力,弹簧形变间的关系,通过计算弹力做功来求解弹性势能的表达式,在这个过程中包含了提出问题、猜想和假设、分析论证的过程,因此,是一个很好的科学探究过程。
  总之,我们可以在各种形式中去探究,不一定局限在实验中进行。
  
  三、探究过程也要严格遵循科学研究方法
  
  科学探究要严格遵循科学研究方法,比如在实验中进行探究时要严格按照实验条件进行,查阅参考资料要具有可靠性等等,不能为了探究而探究,为了课堂气氛活跃而探究,在具体探究过程中,允许学生出现错误,但不是没有规矩随意去做,对出现的错误要正确评价和指正,这样才能达到探究和教学的实际意义。
  例如,在本次观摩中其中一位老师利用实验探究加速度与力、质量关系的教学,该教师将全班分成六个组,前三组做相同质量,不同拉力情况下加速度的大小实验,另外三组做相同拉力情况下,不同质量的情形,实验结束后,将前三组结果和后三组结果分别加以对比发现,实验的结果出入太大,根本无法对比,没有达到预期的目的,最后老师也觉得出乎意料,用误差太大来概括实验数据的无法对比性。
  在本实验中,不难看出三组独立的实验,无法保证实验条件一致,那么得到的实验数据本身就没有可比性,显然不是误差太大的原因,因此不能归结为误差了之,这样的做法,会使学生形成错误的认识,甚至认为实验随便怎么做都可以。
  
  四、探究不一定全在课堂内,可以在课堂外
  
  不管在什么形式下,只要能够实现探究性学习的两个目标的都可以进行探究,因此不必要一定在课堂内进行,比如可以给学生以留作业的形式让学生在课后自行完成,在许多实验方案往往不止一种,不一定全在课堂上一一归纳,可以在课前以作业的形式布置给学生,要求学生设计出实验方案,这样也有利于在课堂中能够顺利、按时地完成实验,例如,在探究加速度与力、质量关系的实验中有多种处理方法,以初速为零在相等时间内求位移直接比较位移;在相同位移下比较时间;利用打点计时器打出纸带用逐差法求出加速度等,以及数据处理方法,还有在逐差法中如何可以节省时间等等,这些都可以让学生在课堂外进行探究,不管完成的效果如何,只要去做的过程中就是一个很好的探究过程。
  
  五、不要强求某一节课是探究性的课,而要在不同地方对值得探究内容进行适时探究
  
  在组织教学时不要强求某一节课是一个完整的探究课,我们要寻求有探究价值的问题或者实验等进行适时探究,例如,在高中物理必修I《自由落体》教学中,可以很好地应用探究性学习来分析自由落体和哪些因素有关,具体是一个什么样的运动,在这个过程中包括了猜想、假设、实验、结论得出过程,是一个很完整的探究过程,而在这节课中利用自由落体规律处理相关问题时,就没有必要进行探究性学习了,总之,我们应积极寻求具有探究意义的内容适时进行探究。
  
  (责任编辑:黄春香)
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