物理探究式教学初探

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  一、探究式教学的认识
  
  探究式教学是按照科学探究要素来组织教学内容和教学活动,着重培养学生科学探究能力的一种教学方式。科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式。在新课程中,教学过程是师生交往、共同发展的构建过程。教师以探究的方式讲授知识,指导学生形成良好的学习习惯,师生共同努力,一边探索,一边学习,把探索的结果运用于课堂,把课堂中的问题反馈给探索,彼此形成探究式学习整体,建立一个接纳的、支持性的、和谐的课堂气氛。学生通过探究活动进行学习,改变过去死记硬背的学习方法,代之以主动参与、乐于探究、勤于动手、富有个性的学习方式。
  在探究性学习过程中,学生已不再是被动地记忆或理解教师传授的知识点,而是主动地质疑,发现和提出问题,根据问题建立恰当的假设,并由此积极地寻求解决问题的方法。问题可以由教师提出,也可以引导学生自己发现和提出。
  
  二、探究式教学在物理实验革新中的尝试
  
  根据探究式教学原则,要从“教”的角度,把革新物理教学实验作为探究式教学的实践尝试。
  以下是我在讲授“欧姆定律”时,对实施探究式教学的一点体会。
  1.问题的提出
  联系学生生活体验,让学生观察加热的水形成热流、从高处泻下的洪水形成水流、电压不稳定地区的家用灯泡忽亮忽暗的生活录像剪辑,从类比启发学生思考分析,由于温度差形成了热流、高度差形成了水流,电压会不会形成电流呢?
  2.学生猜想、设计导入新课
  这时教师启发学生猜测电压与电流间的关系,下面是学生猜测的部分结果。
  甲同学认为:电压越大,电流越大。
  乙同学认为:电压与电流的关系还与用电器有关。
  丙同学认为:电压越大,电流越小,等等。
  教师引导:你们猜测得都很好,今天请根据各自的猜测,自行设计实验来检验你的猜测,引导学生联系过去已有的知识和引起电流变化的因素,设计出各自检验猜测结论的电路图,从而激发了学生学习物理的兴趣和探求知识的欲望。图1、图2是部分学生设计的电路图:
  
  {3}理论分析
  上述表格是某学生测出的有关灯泡两端电压(U)与流过灯泡电流(I)的几组数据,该生通过对所得数据的分析,最终选择了比值法分析所得的数据。教师引导学生思考:U与I的比值蕴含什么规律呢?学生很快发现比值基本差不多。
  教师引导:U与I的比值基本差不多,也就是说还有差别,那么这种差别是人为或实验装置不精密造成的,还是本该这样呢?经过学生的讨论得出:如果测量细心些,实验装置再精密点完全可以再缩小比值的差值。此时,由学生归纳出U与I的比值,在排斥外界因素影响的情况下应是一个定值(即为电阻),从而推导出部分电路的欧姆定律。
  教师启发学生:理想的U-I图像过不过原点呢?此时学生经过上面的探索分析,并运用外推法判断可知它是一条过原点的直线。
  ④归纳总结,得出结论
  教师引导学生归纳出部分电路的欧姆定律和U-I图像的特性。
  ⑤知识拓展,提出新问题
  引导学生运用上述方法测出220V~100W灯泡,在220V电压下流过灯泡的几组电流数据,并由学生用刚探索获得的欧姆定律计算出灯泡的实际电阻,结果学生实际测得的电阻不足100欧姆,此时引导学生从理论上算出220V~100W的灯泡额定电阻(应为484欧姆),这是为什么呢(温度影响电阻值)?既然电阻值可以降低,那么能不能让电阻降至零呢(超导材料的研究)?这样便再次激发了学生探求新知识的欲望,同时也为下一节的超导材料的探索研究打下伏笔。笔者认为物理教学本应该在问题中开始,并在新问题中结束。
  
  三、实施探究式教学的思考
  
  引入探究式实验最主要的目的是改变长期以来教师主导课堂实验,学生被动接受实验结果的方式,将“探究性”实验引入到学生对科学规律性知识的学习,从而在整体上影响和改变学生的思维和学习方式。通过对“欧姆定律”实验的一系列改革,使我们体会到:
  1.实施探究式教学是教师自身发展需要
  课程改革的功效,首先是通过建立先进的教学方式体现出来,教学中的科学探究是教学工作的延伸和发展,是教学工作不可或缺的一部分,教师只有把自己定位在研究者的位置上,在先进教育理论指导下,依托于实际的教学情景,有指向性地研究一些实际问题,才能从更高的层面和更广阔的视角对教学中存在的问题进行科学的构思和处理;才能从平凡的、司空见惯的事物中找出新的方向、特征和细节,使自己真正成为教学和研究的主人。问题的发现不能靠自己的苦思冥想,要伴随着教学的过程,与时俱进。
  从教师自身的发展来看,参与研究还可以帮助教师从日常繁杂的教学工作中脱离出来,在研究中获得理性的升华和情感上的愉悦,提升自己的精神境界和思想品位。正如苏霍姆林斯基所言:“如果你想让教师的劳动能够给教师带来乐趣,使天天上课不至于变成一种单调乏味的义务,那你就应当引导每一位教师走上从事研究这条幸福的道路上来。”
  2.实施探究式教学,建立学生参与机制
  探究式教学的实践活动应在继承和发展传统教学的基础上,自主选题,合作探索,自由创造,强调学生的积极参与,强调师生互动。教师在平时的教学中,应注意收集学科中可深化、拓展、探讨的问题,并根据学生的知识水平和实际接受能力进行挖掘,提出一些研究性课题,使学生伴随教学科研,从中感受探究的魅力。从而潜移默化地培养学生尊重事实、实事求是的精神,培养学生的实践能力和实验探索能力。成功的探究式教学是教师的引导和学生主动参与的有机结合在各个环节中教师都应充分发挥学生的主观能动性,挖掘他们潜在的智慧,从而达到既使学生掌握了知识又培养学生能力的双重目的。
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