初中物理探究式课堂教学的实施浅探

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  新课程理念下的探究式课堂教学的基本思路是遵循学生的认知规律,以新课程理念为指导,学生主动参与为前提,自主学习为途径,合作讨论为形式,培养创新精神和实践能力为重点,构建教师导、学生学的教学程序。
  那么,在物理课堂教学中,如何实施探究式教学呢?在教学实践中,笔者探索出在物理教学中实施探究式教学的六步教学模式:即“创设情景 提出问题→分组讨论 大胆猜想→设计实验 探究新知→分析数据 体验感悟→归纳总结 交流评价→课外实践 发展个性”,收到了较好的教学效果。下面以“探究阿基米德原理”的教学为例,谈谈个人粗浅的做法和体会。
  一、创设情景,提出问题
  提出问题是进行科学探究的前提。教师要培养学生的问题意识,就要给学生营造发现和提出问题的氛围,创设提问情境。在教学中,一是以学生生活经验为基础,发掘原型提出问题;二是从学生认知规律出发,联系新旧知识提出问题;三是通过演示实验导入,观察实验现象提出问题;四是利用多媒体模拟情景,激起想象提出问题。在本节教学中,我们可以这样设计问题情景:
  情景1:人在游泳时会受到浮力的作用,回忆一下你在水中的体验;
  情景2:选种时,观察到不饱满的种子在水中沉底,在盐水中漂浮;
  情景3:将自备的空易拉罐,慢慢地压入水中,感受手掌受力变化;
  情景4:运用网络资源提供的閱读材料“浮力小故事”——“死海”、真假皇冠、曹冲称象。
  由此可提出问题:浮力的大小可能与什么因素有关?激发学生的学习兴趣,使学生进入主体性学习的角色。
  二、分组讨论,大胆猜想
  对提出的问题进行猜想,目的是培养学生的直觉思维能力,它是学生以经验和已有知识结构为依据的直接而迅速的认识过程。分组讨论,可以互相启发,活跃思维,增强兴趣。学生可能会提出:“浮力大小可能和物体体积大小有关”、“浮力大小可能和浸入液体深度有关”、“浮力大小可能和液体密度大小有关”、 “浮力大小可能和物体密度大小有关”等。此时教师要引导学生对上面猜想中易混淆的因素作辨析,如物体体积与浸入体积、物体密度与液体密度、浸入深度与浸入体积等,筛选出合理的猜想。
  在引导学生归纳出“浮力大小与液体密度大小及物块浸入水中的体积(物体排开液体的体积)有关”结论的基础上,进一步提出“浮力大小与是否与物体排开液体的重力有关?”的猜想。通过这样引导学生合理地分析讨论,让学生感受科学探究的一般方法。
  三、设计实验,探究新知
  猜想必须通过实验来验证,学生参与设计实验方案、观察实验现象的过程,是一个排除生活错觉,构建正确理解的过程。这一过程中,学生主要是进行心智技能的学习,即灵活运用知识,解决实际问题。教师应以一个参与者的身份,参与到活动中去,对个别重要条件可以点拨提醒,但不要急于去干涉学生的活动。
  教师可以这样引导学生思考:如何测量物体在水中所受浮力的大小?如何测量物体浸入水后排开水所受的重力?如何制作收集排开液体的的装置?对于浮力的测量,学生很容易想到用称重法来测量,在这里重点引导学生讨论测量物体浸入水中后排开水所受的重力。
  方法1:利用烧杯制作溢水杯,这种方法关键在如何在溢水杯中装满水,使浸入物体排开的水能全部流入小桶中。
  方法2:在量筒中盛适量的水,将物体浸入水中,读出上升的刻度,即为物体排开水的体积,再根据G=ρVg计算出物体所排开水的重力。
  方法3:将矿泉水瓶的一定高度剪一个小孔,加入水,多余的水就会从孔中流出,当水不流时,放入物体,将此时孔中流出的水用烧杯(塑料袋等)接住即可。
  学生在实验前,指导学生设计数据表格。在学生做实验进行探究的过程中,教师应巡视并与各小组进行交流,倾听学生的问题和想法,不时评价学生的探究进程。必要时,可通过讲评、示范或讨论等形式提供其他信息。通过不断完善设计,完善实验,使学生感受探索的艰难,同时也品尝到成功的喜悦。
  四、分析数据,体验感悟
  通过对实验得到的数据进行分析,学生会惊奇的发现,物体所受的浮力,竟和它所排开水所受的重力正好相等。从而得出阿基米德原理:“浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。这个过程,教师不是对自己的思维进行总结,而是在学生自我体验感悟的基础上,总结归纳的规律。这与传统教材中过于简明的验证性过程不同,而是让学生自己分三步完成科学探究:一步带路,二步放手,三步得结论。这是两种完全不同的教学理念,学生得到的是两种完全不同的体验。
  五、归纳总结,交流评价
  学生通过回顾本节课的探究过程:提出问题→大胆猜想→设计实验→进行实验→分析现象→交流评价,思考从中学到了什么?还想知道什么?实验的数据中还能发现什么?各小组交流。如:
  1.通过学习,你是否发现了自己在学习之前关于浮力的错误认识?都有哪些?
  2.你的探究思路、方法、步骤与他人的一样吗?有哪些不同?
  3.在探究活动中,你是否出现过错误和疏漏?如何克服和改进?
  4.你设计的记录表格是否合理、使用方便?
  5.你得出的实验结论可靠吗?实验结论与你的猜想一致吗?
  6.在学习活动中,你有无发现自己或别人的创新点?是否学到或借鉴了别人的优点?
  六、课外实践,发展个性
  课外实践充分体现应用性、灵活性和实践性,是对学生个性的完善,是培养学生正确运用知识解决实际问题的能力的大好时机。如制作“笛卡儿沉浮子”、观察并分析厕所自动冲水器水箱的结构等。通过这些操作和探究,让学生领略到物理知识在生活中的应用,使学生始终保持求知的渴望,也真正体现了从生活走向物理,从物理走向社会的理念。
  实践证明:在物理课堂教学中,按照 “创设情境 提出问题→分组讨论 大胆猜想→设计实验 探究新知→分析现象 体验感悟→归纳总结 交流评价→课外实践 发展个性”这五步教学模式实施探究式教学,能使学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,形成科学的情感、态度和价值观。
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