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探究教学在中学理科教学中已经日渐被大家接纳和采用,虽然教无定法,但是探究教学还是有它的基本模式.在教学实践中,我们可以根据教学内容的不同而精心设计.
1. 提出问题
善于创设问题情境,启发学生积极思维,使学生真正成为认识事物的主体是探究教学的首要要求.在情境中设置有思考价值,智力上有挑战性的问题,启发学生学会观察,提出新问题,可以增强学生学习的针对性,提高学生学习的积极性.在创设学习情境时,应力求真实、生动、直观而又富于启发性.演示实验、小故事、科学史实、新闻报道、实物、模型和影像资料等,都可以用于创设学习情境.例如在讲“电功率”时,可以创设这样的问题情境,把甲“220V,40W”和乙“220V,100W”的两灯泡分别接在220V和110V的电路上,哪一盏灯更亮? 学生大多会不假思索地回答是“100W”的更亮.然后教师演示实验:甲灯接在照明电路(220V)上,乙灯接在110V的电源(调压器)上,学生观察到甲灯发光更亮.为什么额定功率小的灯泡反而更亮呢? 这时,学生的脑子里立即会产生思维撞击,具有了强烈的求知欲望,教师接下来进行新课教学:要求学生首先根据公式“R=U2额 /P额”分别求出两灯的电阻(教师说明:假设灯泡灯丝的电阻不考虑受温度的影响)R甲=1210Ω,R乙=484Ω,再利用公式“P=U2实 /R”求出实际功率P甲=40W,P乙=25W,正因为P甲>P乙,所以甲灯更亮.学生恍然大悟,明白了灯泡的亮暗由灯泡消耗的实际功率决定的,教学效果相当好.
2. 猜想与假设
在学生形成了问题之后,教师应该引导学生根据已有的物理知识和实践经验,对确定探究的问题进行大胆的猜想和假设.比如,推测探究可能出现什么结果,应该怎样进行探究过程和方法的设计,根据已有的知识和经验,能够对探究的问题作哪些解释,哪些必须通过探究后才能作解释.有猜想和假设才能根据假设去设计验证假设的计划和方案,才有探究的必要和可能,否则一切活动都是盲目的.
例如,在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时,我们可以启发和鼓励学生大胆猜想,联系实际生活:拔河比赛时通常选“胖子”并且穿上新的球鞋,赢下比赛的机会大些.学生可能提出:滑动摩擦力大小可能与接触面承受压力的大小有关,与接触面粗糙程度有关,与接触面的大小有关等.在判断猜想正确与否的途径上,学生提出了做实验、读课本、查资料、问老师等多种方法.在整个学习过程中,学生思维活跃,效果很好.
3. 设计科学的探究计划和方案
我们可以启发、引导学生先从宏观上提出总体思路,设计总体方案,再对每个局部进行微观设计,这样可以使学生的知识活化重组、有机整合,形成相互联系的知识结构,只有结构化的知识才能向能力转化.设计方案的过程是培养学生科学思维、提高解决问题能力的有利时机.教师要充分发挥指导作用,让学生把思维过程暴露出来,适时地加以引导和点拨,也可以站在学生的思维层次上提出问题给学生思维指向,同时要给学生留有思维的空间和时间,千万不能包办代替,注意方案的设计不仅仅为解决问题,我们要在设计过程中整合学生的知识,发展学生的能力,培养学生的创新精神.有时方案可能并不完善,可留给学生在具体操作过程中自己去发现、修正、完善.
4. 进行实验和收集证据
学生在教师的指导下,根据探究方案,以及观察、实验和其他的方法与技术,收集数据、资料和信息是探究教学的重要环节.我们特别提倡用计算机来收集、存储、处理和显示各种证据.教师要让学生对已有的数据和信息进行科学的分析和解释,找出这些证据和探究的课题之间的关系,进行科学的归纳和总结.如果涉及两个或多个变量,学生应该能采用控制变量、对比等方法进行科学的分析和解释.
学生在课堂内外进行的探究活动是多样化的,可以是观察现象、进行实验、收集数据、分析现象、讨论交流、发表见解;也可以是从各种信息来源,例如图书、期刊、学校的数据库和因特网上收集和获取信息.教师要在科学探究的过程中,指导与帮助学生不断改进探究的方法.例如,在学生进行观察和实验时,要让学生设计多种可靠易行的实验方案,鼓励学生反复收集和如实记录实验数据.
5. 分析和论证
教师要引导学生整理收集到的各种信息、实验数据和证据,对信息、数据和各种证据进行分析,渗透科学的思维方法和物理研究方法.如控制变量法、对比法、类比法、建模法、反证法、归纳法、猜想法等,通过分析和归纳,找出规律,从而得出结论.
责任编辑罗峰
1. 提出问题
善于创设问题情境,启发学生积极思维,使学生真正成为认识事物的主体是探究教学的首要要求.在情境中设置有思考价值,智力上有挑战性的问题,启发学生学会观察,提出新问题,可以增强学生学习的针对性,提高学生学习的积极性.在创设学习情境时,应力求真实、生动、直观而又富于启发性.演示实验、小故事、科学史实、新闻报道、实物、模型和影像资料等,都可以用于创设学习情境.例如在讲“电功率”时,可以创设这样的问题情境,把甲“220V,40W”和乙“220V,100W”的两灯泡分别接在220V和110V的电路上,哪一盏灯更亮? 学生大多会不假思索地回答是“100W”的更亮.然后教师演示实验:甲灯接在照明电路(220V)上,乙灯接在110V的电源(调压器)上,学生观察到甲灯发光更亮.为什么额定功率小的灯泡反而更亮呢? 这时,学生的脑子里立即会产生思维撞击,具有了强烈的求知欲望,教师接下来进行新课教学:要求学生首先根据公式“R=U2额 /P额”分别求出两灯的电阻(教师说明:假设灯泡灯丝的电阻不考虑受温度的影响)R甲=1210Ω,R乙=484Ω,再利用公式“P=U2实 /R”求出实际功率P甲=40W,P乙=25W,正因为P甲>P乙,所以甲灯更亮.学生恍然大悟,明白了灯泡的亮暗由灯泡消耗的实际功率决定的,教学效果相当好.
2. 猜想与假设
在学生形成了问题之后,教师应该引导学生根据已有的物理知识和实践经验,对确定探究的问题进行大胆的猜想和假设.比如,推测探究可能出现什么结果,应该怎样进行探究过程和方法的设计,根据已有的知识和经验,能够对探究的问题作哪些解释,哪些必须通过探究后才能作解释.有猜想和假设才能根据假设去设计验证假设的计划和方案,才有探究的必要和可能,否则一切活动都是盲目的.
例如,在探究“影响滑动摩擦力大小因素”时,我们可以启发和鼓励学生大胆猜想,联系实际生活:拔河比赛时通常选“胖子”并且穿上新的球鞋,赢下比赛的机会大些.学生可能提出:滑动摩擦力大小可能与接触面承受压力的大小有关,与接触面粗糙程度有关,与接触面的大小有关等.在判断猜想正确与否的途径上,学生提出了做实验、读课本、查资料、问老师等多种方法.在整个学习过程中,学生思维活跃,效果很好.
3. 设计科学的探究计划和方案
我们可以启发、引导学生先从宏观上提出总体思路,设计总体方案,再对每个局部进行微观设计,这样可以使学生的知识活化重组、有机整合,形成相互联系的知识结构,只有结构化的知识才能向能力转化.设计方案的过程是培养学生科学思维、提高解决问题能力的有利时机.教师要充分发挥指导作用,让学生把思维过程暴露出来,适时地加以引导和点拨,也可以站在学生的思维层次上提出问题给学生思维指向,同时要给学生留有思维的空间和时间,千万不能包办代替,注意方案的设计不仅仅为解决问题,我们要在设计过程中整合学生的知识,发展学生的能力,培养学生的创新精神.有时方案可能并不完善,可留给学生在具体操作过程中自己去发现、修正、完善.
4. 进行实验和收集证据
学生在教师的指导下,根据探究方案,以及观察、实验和其他的方法与技术,收集数据、资料和信息是探究教学的重要环节.我们特别提倡用计算机来收集、存储、处理和显示各种证据.教师要让学生对已有的数据和信息进行科学的分析和解释,找出这些证据和探究的课题之间的关系,进行科学的归纳和总结.如果涉及两个或多个变量,学生应该能采用控制变量、对比等方法进行科学的分析和解释.
学生在课堂内外进行的探究活动是多样化的,可以是观察现象、进行实验、收集数据、分析现象、讨论交流、发表见解;也可以是从各种信息来源,例如图书、期刊、学校的数据库和因特网上收集和获取信息.教师要在科学探究的过程中,指导与帮助学生不断改进探究的方法.例如,在学生进行观察和实验时,要让学生设计多种可靠易行的实验方案,鼓励学生反复收集和如实记录实验数据.
5. 分析和论证
教师要引导学生整理收集到的各种信息、实验数据和证据,对信息、数据和各种证据进行分析,渗透科学的思维方法和物理研究方法.如控制变量法、对比法、类比法、建模法、反证法、归纳法、猜想法等,通过分析和归纳,找出规律,从而得出结论.
责任编辑罗峰