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摘要:本文通过教学实例:《摩擦力》“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”,《重力》“探究重力的大小与哪些因素有关”,《机械能守恒定律》直观有效的“触鼻”演示实验;《牛顿第一定律》以探讨问题的方式充分展示科学家的原发现过程等,展开对如何把探究精神渗透到物理教学中的论述。实施探究教学,让学生体验探究过程的曲折和乐趣,发展其科学探究能力,增强他们的创新意识,提高课堂教学效率。
关键词:科学探究 科学素养 科学猜想 再发现过程 亚研究过程 教学模式 探究教学
探究教学,是新课改物理课堂教学中的新点。从国内外物理教育改革的发展趋势和研究成果来看,应当用科学探究的思想指导高中物理教学改革。科学探究体现了物理学的本质特征,是物理教学的重要组成部分。科学探究与物理知识的建构是一个统一的过程。科学探究能激发学生学习物理的内在动机,使学生有效地学习物理。
一、正确理解探究教学
中学物理探究式学习主要是指在物理课堂教学中,学生在教师指导下,用科学探究方式去获取知识、应用知识、解决问题的学习方式。这里,学生的探究学习是在教师的指导下,班级集体教学的环境中进行的,而教师的主要角色则是探究性学习的组织者、引导者与合作者。“用类似科学研究的方式”,即让学生通过“观察、比较、分析,发现、提出问题,作出解决问题的猜想,尝试解答并进行验证”的过程去揭示知识规律,求得解决问题的方法和途径,其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法,从而培养学生主动探究、获取知识、解决问题的能力。
职专生对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程逐渐形成的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合,而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程,将科学探究作为物理教学改革的指导思想,这是体现物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一的要求,是物理教育发展的趋势。
二、如何把探究精神渗透到物理教学中
(一)要善于运用实验进行探究教学
物理学科是以实验作为载体的,许多现象可以说明所要讲述的物理知識。在教学中我通过探究实验的设计,让学生去发现问题,寻找解决问题的方法。探究实验的教学首先要提出所要探究的问题,提出的问题要新,要有一定的趣味性,以充分调动学生的积极性。在学习《摩擦力》时我提出:我们都知道,走路靠的是摩擦力,平时我们走得很稳,可是下雨天走路容易摔跤,想知道是什么原因吗?那我们就一起来“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”。下面就让学生进行分组探究实验:一组探究摩擦力与接触物体的材料是否有关,二组探究摩擦力与接触物体的粗糙程度是否有关,三组探究摩擦力与正压力是否有关。其次要引导学生根据已学过的物理知识和生活经验,对问题进行科学猜想,鼓励大胆提出假设,开展讨论,分组设计检验猜想的实验方案,包括选用哪些实验器材、先后测量哪些物理量、具体如何操作等。例如在《重力》一节的教学中,“探究重力的大小与哪些因素有关”,要引导学生猜测重力的大小与形状、体积、质量等因素是否有关,并设计选用相关材料进行探究。再次让学生通过亲身参与探索实践活动,去获得积极的情感体验,逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、积极求知的心理倾向。例如在《机械能守恒定律》的教学中,我安排了“触鼻”演示,装置很简单,效果却不错。取约二米长的线绳系在天花板上,下端拴一铁球。演示时,请学生中的“勇敢”者上来,让绳拴着的铁球偏离平衡位置,恰好能碰到参与者的鼻子,这时释放铁球,当铁球返回时,不管是下面的观看者还是上面的参与者都十分紧张,而铁球却在刚要碰到参与者的鼻了时戛然而止,参与者安然无恙。由于学生参与了整个演示过程,感受十分深刻,对理解“机械能守恒定律”很有帮助。
(二)在概念的形成及规律的建立中进行探究教学
对概念的形成及规律的建立,这应是课堂教学的重头戏,对这一过程教师必须加以充分的“稀释”,使学生知道其来龙去脉,从中体验物理学家研究问题的方法及科学探索的艰辛。例如《牛顿第一定律》的教学,如果只是简单地告诉学生一个静态的结论,而不是引导学生循着规律的发现过程去体验一番,这不能不说是教学的一大缺憾。为此,在传授知识的同时,必须注重挖掘隐含在知识背后的科学方法,使其成为发展学生科学思维的源头活水。在这一节中我安排学生探讨以下几个问题:
1.亚里士多德根据直觉得到的观点错在哪里?(由于时代的局限性,亚里士多德没有考虑摩擦力的存在。)
2.伽利略研究问题的方法有何特点?(实验事实+科学推理=正确结论,这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。)
3.伽利略对科学的贡献是什么?(“毁灭直觉的观点而用新的观点来替代它。”——爱因斯坦)
4.笛卡儿对伽利略的表述作了何种改进?(运动的方向性问题,伽利略时代还没有把物理量区分为矢量和标量。)
5.牛顿又是如何补充和完善前人的理论的?(①物体的运动并不需要力去维持,②提出了惯性的概念。牛顿第一定律实际上是伽利略思想的继承。)
6.牛顿第一定律揭示的是什么自然规律?(力和运动的正确关系)
7.你对牛顿“如果说我在科学上有什么贡献的话,那是因为我是站在巨人的肩膀上,比别人看得更远的缘故”这个说法有何感想?(这是一句实事求是的挚语。)
在牛顿第一定律的教学中,教学重点应定位在充分展示科学家的原发现过程及揭示伽利略的研究问题的思想方法上,在教育和教学的层面上进行适当的剪辑和编制,让学生追根溯源,使教学过程真正成为学生内心体验和主动参与的“再发现过程”或“亚研究过程”,使学生真实体会到真理的发现过程是一个螺旋式上升过程。
(三)要善于用逻辑推理与数学推导的方法进行探究教学
许多物理学的规则、公式,都是运用已学过的旧知识在具体的条件下,通过数学的严密推导而得出结论,这又是一个学习的重点,涉及到两个方面:其一为逻辑推理方式,其二为思维的方法。例如,力学中的动能:我们不仅要知道其表达式,更应知晓其推导过程:外力对物体做的功,如果用表示物体的动能,则有:根据牛顿第二定律和运动学公式,可得:则我们把它叫做动能。
三、对物理探究教学的建议
探究式教学作为一种现代物理教学模式,应作为我们教学改革和发展的方向,但不可能一步到位。在目前,关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感,同时,教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。
教师可以根据学校和学生的实际情况,将科学探究作为物理教学的指导思想,从以下三个方面入手,逐步改变传统的教学模式,向探究教学的方向发展。第一,将科学探究的思想体现在具体的教学方式和方法之中。例如伽利略开创了实验研究的先河,他对自由落体的研究堪称科学探究的典范;牛顿经过对天体运动的长期思考,最终发现了万有引力,将地球与天体的运动规律统一起来,这都是科学探究历程中的丰碑。第二,就像科学家的探究过程一样,学生的探究方式是灵活多样的,而不是一整套具体的模式和程序,教师应注意启发学生探究的积极性,培养他们自主探究的意识和能力。第三,科学探究并不一定需要装备良好的实验室,教师要想办法利用生活中的低成本的物品,因陋就简引导学生开展探究活动。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.全日制普通高级中学物理课程标准.
[2]郭玉英,卢俊梅译.“为概念转变而教”策略综述.物理教师,2003年5、6期连载.
关键词:科学探究 科学素养 科学猜想 再发现过程 亚研究过程 教学模式 探究教学
探究教学,是新课改物理课堂教学中的新点。从国内外物理教育改革的发展趋势和研究成果来看,应当用科学探究的思想指导高中物理教学改革。科学探究体现了物理学的本质特征,是物理教学的重要组成部分。科学探究与物理知识的建构是一个统一的过程。科学探究能激发学生学习物理的内在动机,使学生有效地学习物理。
一、正确理解探究教学
中学物理探究式学习主要是指在物理课堂教学中,学生在教师指导下,用科学探究方式去获取知识、应用知识、解决问题的学习方式。这里,学生的探究学习是在教师的指导下,班级集体教学的环境中进行的,而教师的主要角色则是探究性学习的组织者、引导者与合作者。“用类似科学研究的方式”,即让学生通过“观察、比较、分析,发现、提出问题,作出解决问题的猜想,尝试解答并进行验证”的过程去揭示知识规律,求得解决问题的方法和途径,其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法,从而培养学生主动探究、获取知识、解决问题的能力。
职专生对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程逐渐形成的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合,而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程,将科学探究作为物理教学改革的指导思想,这是体现物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一的要求,是物理教育发展的趋势。
二、如何把探究精神渗透到物理教学中
(一)要善于运用实验进行探究教学
物理学科是以实验作为载体的,许多现象可以说明所要讲述的物理知識。在教学中我通过探究实验的设计,让学生去发现问题,寻找解决问题的方法。探究实验的教学首先要提出所要探究的问题,提出的问题要新,要有一定的趣味性,以充分调动学生的积极性。在学习《摩擦力》时我提出:我们都知道,走路靠的是摩擦力,平时我们走得很稳,可是下雨天走路容易摔跤,想知道是什么原因吗?那我们就一起来“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”。下面就让学生进行分组探究实验:一组探究摩擦力与接触物体的材料是否有关,二组探究摩擦力与接触物体的粗糙程度是否有关,三组探究摩擦力与正压力是否有关。其次要引导学生根据已学过的物理知识和生活经验,对问题进行科学猜想,鼓励大胆提出假设,开展讨论,分组设计检验猜想的实验方案,包括选用哪些实验器材、先后测量哪些物理量、具体如何操作等。例如在《重力》一节的教学中,“探究重力的大小与哪些因素有关”,要引导学生猜测重力的大小与形状、体积、质量等因素是否有关,并设计选用相关材料进行探究。再次让学生通过亲身参与探索实践活动,去获得积极的情感体验,逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、积极求知的心理倾向。例如在《机械能守恒定律》的教学中,我安排了“触鼻”演示,装置很简单,效果却不错。取约二米长的线绳系在天花板上,下端拴一铁球。演示时,请学生中的“勇敢”者上来,让绳拴着的铁球偏离平衡位置,恰好能碰到参与者的鼻子,这时释放铁球,当铁球返回时,不管是下面的观看者还是上面的参与者都十分紧张,而铁球却在刚要碰到参与者的鼻了时戛然而止,参与者安然无恙。由于学生参与了整个演示过程,感受十分深刻,对理解“机械能守恒定律”很有帮助。
(二)在概念的形成及规律的建立中进行探究教学
对概念的形成及规律的建立,这应是课堂教学的重头戏,对这一过程教师必须加以充分的“稀释”,使学生知道其来龙去脉,从中体验物理学家研究问题的方法及科学探索的艰辛。例如《牛顿第一定律》的教学,如果只是简单地告诉学生一个静态的结论,而不是引导学生循着规律的发现过程去体验一番,这不能不说是教学的一大缺憾。为此,在传授知识的同时,必须注重挖掘隐含在知识背后的科学方法,使其成为发展学生科学思维的源头活水。在这一节中我安排学生探讨以下几个问题:
1.亚里士多德根据直觉得到的观点错在哪里?(由于时代的局限性,亚里士多德没有考虑摩擦力的存在。)
2.伽利略研究问题的方法有何特点?(实验事实+科学推理=正确结论,这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。)
3.伽利略对科学的贡献是什么?(“毁灭直觉的观点而用新的观点来替代它。”——爱因斯坦)
4.笛卡儿对伽利略的表述作了何种改进?(运动的方向性问题,伽利略时代还没有把物理量区分为矢量和标量。)
5.牛顿又是如何补充和完善前人的理论的?(①物体的运动并不需要力去维持,②提出了惯性的概念。牛顿第一定律实际上是伽利略思想的继承。)
6.牛顿第一定律揭示的是什么自然规律?(力和运动的正确关系)
7.你对牛顿“如果说我在科学上有什么贡献的话,那是因为我是站在巨人的肩膀上,比别人看得更远的缘故”这个说法有何感想?(这是一句实事求是的挚语。)
在牛顿第一定律的教学中,教学重点应定位在充分展示科学家的原发现过程及揭示伽利略的研究问题的思想方法上,在教育和教学的层面上进行适当的剪辑和编制,让学生追根溯源,使教学过程真正成为学生内心体验和主动参与的“再发现过程”或“亚研究过程”,使学生真实体会到真理的发现过程是一个螺旋式上升过程。
(三)要善于用逻辑推理与数学推导的方法进行探究教学
许多物理学的规则、公式,都是运用已学过的旧知识在具体的条件下,通过数学的严密推导而得出结论,这又是一个学习的重点,涉及到两个方面:其一为逻辑推理方式,其二为思维的方法。例如,力学中的动能:我们不仅要知道其表达式,更应知晓其推导过程:外力对物体做的功,如果用表示物体的动能,则有:根据牛顿第二定律和运动学公式,可得:则我们把它叫做动能。
三、对物理探究教学的建议
探究式教学作为一种现代物理教学模式,应作为我们教学改革和发展的方向,但不可能一步到位。在目前,关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感,同时,教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。
教师可以根据学校和学生的实际情况,将科学探究作为物理教学的指导思想,从以下三个方面入手,逐步改变传统的教学模式,向探究教学的方向发展。第一,将科学探究的思想体现在具体的教学方式和方法之中。例如伽利略开创了实验研究的先河,他对自由落体的研究堪称科学探究的典范;牛顿经过对天体运动的长期思考,最终发现了万有引力,将地球与天体的运动规律统一起来,这都是科学探究历程中的丰碑。第二,就像科学家的探究过程一样,学生的探究方式是灵活多样的,而不是一整套具体的模式和程序,教师应注意启发学生探究的积极性,培养他们自主探究的意识和能力。第三,科学探究并不一定需要装备良好的实验室,教师要想办法利用生活中的低成本的物品,因陋就简引导学生开展探究活动。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.全日制普通高级中学物理课程标准.
[2]郭玉英,卢俊梅译.“为概念转变而教”策略综述.物理教师,2003年5、6期连载.