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【摘 要】 首先从理论的角度介绍在高中物理教学中开展探究性学习的必要,接着论述了具体落实探究性学习的做法,最后提出要注意的原则性问题性。
【关键词】 探究性学习;教学;实验
【中图分类号】G63.28 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)24-0-01
“探究学习”的倡导者是美国芝加哥大学施瓦布(J.J.Schwab,1909~)教授。他强调学生学习方法与过程,认为探究式过程和方法适合在理科教学中培养学生的“创造力”,并进一步指出,教师的新技术和习惯,不是命令学生学习,而是教授学习的方法,培养自我汲取知识的能力。这种方法与能力的获得,其主要渠道就是在“探究学习”为模式的教学之中。
一、在教学中,通过把握过程而获得物理知识
“探究学习”的第一个特点是“学生自主地抓住自然的事物、现象,通过探究的过程而获得知识。这就是说,在教学中,教师要把握好“知识”与“过程”的关系,这二者究竟谁为重点的问题,是传统教育与“探究学习”的区别,所以在教学中正视探究自然的过程,将其列为重点,要通过过程的探究而获得知识。
1.要善于通过实验来探究自然过程
在物理学中,许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示。所以对于实验的宏观现象,对于实验中数据的变化,要善于分析,通过数据的变化来抽象出概念或规则,所以探究实验的过程,往往就是获得知识的过程。
2.以创设探究实验为内容进行探究性学习
物理学是一门以实验为基础,以概念为基石,以定律、规律为中心的自然科学,物理实验是物理知识中极其重要的内容,特别是探究性实验,即是探究性学习的重要内容,又是促进学生自主学习的有效途径。在探究性实验研究的过程中有意识的给学生创设一些能引起学生的兴趣的问题,学生针对问题进行观察,思考,运用已掌握的物理知识和实验方法等来解决问题,在解决问题的过程中进一步的提出新的问题,创造相关的实验情景,而教师有意识地引导学生来确定解决问题的实验程序,最终得出准确合理的结论,达到我们的教学目标。
例如,学过楞次定律后,研究铝管中磁性小球的下落规律,把两只外形完全相同的小球分别从竖直放置的铝管上端放下,一只小球很快地从下端掉出,而另一只球要等数秒后才从下端管口落出,根据这一实验结果,对学生提出以下问题供学生探究:(1)你猜一猜出现这种奇怪现象的原因是什么?(2)请分析小球进入铝管后运动状态的变化过程,能否建立一种物理模型?(3)能否用实验来验证假设?你提出的实验方案是什么?需要测量哪些物理量?如何测量?(4)若就此课题进行研究,你将提出和论述哪些问题?需要进一步做哪些实验?
这样的设计比单纯的从理论分析的角度更能让学生接受,关键是让学生亲身参与探索实践活动,并获得对新知识的积极的情感体验,以及提高自主探索、合作交流的能力,学生的分析、判断、推理、论证的能力得到进一步的培养的同时,也解决了这部分知识教学的难点。
3、以习题为载体进行的多角度探究性学习
从不同角度探究问题,有利于培养学生的发散性思维,优化思维品质,提高学生发现、分析、解决问题的能力。所以在教学中应选取一些学生在知识理解上存在盲点的题目,通过师生互动,引导学生进行积极探索,例如,在光滑的水平桌面上有一质量为M的小车,小车与绳子的一端相连,绳子另一端通过定滑轮吊着质量为m的砝码,砝码离地高h,若使小车、砝码从静止开始释放,从释放到砝码落地的过程中,绳子拉力对小车所做的功为多少?学生答案不一,老师趁机把问题让同学们分组讨论,并作提示,有的同学以系统为研究对象运用牛顿第二定律求出绳的拉力,进而求出拉力做功,有的同学先用机械能守恒定律求出物体落地时的速度,再运用动能定理求出绳拉力所以做的功。这样的解题过程,培养了同学们的思维能力、协作精神,也必将增强同学们进行探究学习的信心。
二、探究性学习的思考
1.探究式互动教学中教师要做到“四把握”
正确把握科学探究与实验验证的逻辑关系;正确把握自主探究与课堂秩序的关系;正确把握合作讨论与独立思考的关系;正确把握教师的引导作用。
2.正确选定探究课题
课堂要有一定的难度和研究价值,需要创造性运用已学过多方知识,经过观察、猜想、尝试、验证等多种方法才能解决。
下面以《力的合成》的教学过程设计为例,分析探究学习课堂教学设计的思想。
【探究教学过程】
引言:三加四等于七大家都知道,那么,若一个物体同时受到作用于其上同一点的3N和4N的力,从效果上看,是否相当于对物体施加一个7N的力呢?即三“加”四等于七吗?这两个问题有什么区别呢?
1.贴近生活,提出问题
大屏幕展示:①两个同学共提一桶水,两人手臂间夹角大些省力?还是小些省力?②河岸边两队纤夫正沿河两岸拉纤。③一条水平绷直的钢丝,杂技演员一站上去,钢丝变弯到一定程度……然后,引导学生了解合力与分力及其等效性、力的合成概念,并提出探讨的核心问题:合力与分力有什么关系呢?
通过现象及问题的呈现,使学生感受到物理知识就在身边,产生对物理学的亲和感,萌发好奇心,激活思维,产生急于探究的冲动。
2.设计实验
以两个共点力合成为例,组织学生集体讨论,学生依据已有的知识、经验,自主思考,合作交流,主要解决以下问题:
问题 学生方案
实验目的 探索合力大小方向与分力大小方向间的关系
合力与分力共同产生的效果相同,应怎样实现 (1)使物体两次发生相同形变,选定物体为橡皮条。
(2)使物体发生相同状态变化(以后讨论)。
力的大小怎样知道 用测力计测或记住相同质量的若干个小物体(如小钩码)的重力去拉
力的方向如何确定 记下力的作用线即可(橡皮条上拴细绳套)
实验需要那些器材 各组所需器材不同,详见表2
引导学生围绕实验目的设计方案,明确待测量,选择器材,设计操作步骤。使学生体会解决此类问题的基本思路和方法,提高学生自主设计、制定方案的能力。
总之,在探究性学习教学中学生始终处于一种积极参与,他们的思维、表达、自学、实践、合作等能力与各种技能都得到了充分的发展,学生的情感和意志如学习的主动性、独立性、严谨的科学态度,勇于探索和坚持真理的精神也得到锻炼与培养。
但是,我们一定要处理好探究性学习在日常教学中的合理实施,它们是相辅相成,互为一体的,探究性学习,作为一种新型的教学模式和新型的学习方式,既服务于课堂教学,又依存于课堂教学,必须同其他教学模式和学习方式互补互益,纯粹的探究性学习是没有的。因此,如何处理好探究性学习与接受性学习的关系,学生自主探究与教师传道讲授的关系,是一个尚需进一步研究的问题,笔者原与同行一起努力,共同加以解决。
参考文献
[1]钟启泉:《现代教学论发展》教育科学出版社
[2]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003
[3]黄济,王策三.现代教育论[M].人民教育出版社,2000(第3次印刷).
[4]曾志旺:《探究性学习在中学物理教学中的应用》《学科教育》2001,NO.9
【关键词】 探究性学习;教学;实验
【中图分类号】G63.28 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)24-0-01
“探究学习”的倡导者是美国芝加哥大学施瓦布(J.J.Schwab,1909~)教授。他强调学生学习方法与过程,认为探究式过程和方法适合在理科教学中培养学生的“创造力”,并进一步指出,教师的新技术和习惯,不是命令学生学习,而是教授学习的方法,培养自我汲取知识的能力。这种方法与能力的获得,其主要渠道就是在“探究学习”为模式的教学之中。
一、在教学中,通过把握过程而获得物理知识
“探究学习”的第一个特点是“学生自主地抓住自然的事物、现象,通过探究的过程而获得知识。这就是说,在教学中,教师要把握好“知识”与“过程”的关系,这二者究竟谁为重点的问题,是传统教育与“探究学习”的区别,所以在教学中正视探究自然的过程,将其列为重点,要通过过程的探究而获得知识。
1.要善于通过实验来探究自然过程
在物理学中,许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示。所以对于实验的宏观现象,对于实验中数据的变化,要善于分析,通过数据的变化来抽象出概念或规则,所以探究实验的过程,往往就是获得知识的过程。
2.以创设探究实验为内容进行探究性学习
物理学是一门以实验为基础,以概念为基石,以定律、规律为中心的自然科学,物理实验是物理知识中极其重要的内容,特别是探究性实验,即是探究性学习的重要内容,又是促进学生自主学习的有效途径。在探究性实验研究的过程中有意识的给学生创设一些能引起学生的兴趣的问题,学生针对问题进行观察,思考,运用已掌握的物理知识和实验方法等来解决问题,在解决问题的过程中进一步的提出新的问题,创造相关的实验情景,而教师有意识地引导学生来确定解决问题的实验程序,最终得出准确合理的结论,达到我们的教学目标。
例如,学过楞次定律后,研究铝管中磁性小球的下落规律,把两只外形完全相同的小球分别从竖直放置的铝管上端放下,一只小球很快地从下端掉出,而另一只球要等数秒后才从下端管口落出,根据这一实验结果,对学生提出以下问题供学生探究:(1)你猜一猜出现这种奇怪现象的原因是什么?(2)请分析小球进入铝管后运动状态的变化过程,能否建立一种物理模型?(3)能否用实验来验证假设?你提出的实验方案是什么?需要测量哪些物理量?如何测量?(4)若就此课题进行研究,你将提出和论述哪些问题?需要进一步做哪些实验?
这样的设计比单纯的从理论分析的角度更能让学生接受,关键是让学生亲身参与探索实践活动,并获得对新知识的积极的情感体验,以及提高自主探索、合作交流的能力,学生的分析、判断、推理、论证的能力得到进一步的培养的同时,也解决了这部分知识教学的难点。
3、以习题为载体进行的多角度探究性学习
从不同角度探究问题,有利于培养学生的发散性思维,优化思维品质,提高学生发现、分析、解决问题的能力。所以在教学中应选取一些学生在知识理解上存在盲点的题目,通过师生互动,引导学生进行积极探索,例如,在光滑的水平桌面上有一质量为M的小车,小车与绳子的一端相连,绳子另一端通过定滑轮吊着质量为m的砝码,砝码离地高h,若使小车、砝码从静止开始释放,从释放到砝码落地的过程中,绳子拉力对小车所做的功为多少?学生答案不一,老师趁机把问题让同学们分组讨论,并作提示,有的同学以系统为研究对象运用牛顿第二定律求出绳的拉力,进而求出拉力做功,有的同学先用机械能守恒定律求出物体落地时的速度,再运用动能定理求出绳拉力所以做的功。这样的解题过程,培养了同学们的思维能力、协作精神,也必将增强同学们进行探究学习的信心。
二、探究性学习的思考
1.探究式互动教学中教师要做到“四把握”
正确把握科学探究与实验验证的逻辑关系;正确把握自主探究与课堂秩序的关系;正确把握合作讨论与独立思考的关系;正确把握教师的引导作用。
2.正确选定探究课题
课堂要有一定的难度和研究价值,需要创造性运用已学过多方知识,经过观察、猜想、尝试、验证等多种方法才能解决。
下面以《力的合成》的教学过程设计为例,分析探究学习课堂教学设计的思想。
【探究教学过程】
引言:三加四等于七大家都知道,那么,若一个物体同时受到作用于其上同一点的3N和4N的力,从效果上看,是否相当于对物体施加一个7N的力呢?即三“加”四等于七吗?这两个问题有什么区别呢?
1.贴近生活,提出问题
大屏幕展示:①两个同学共提一桶水,两人手臂间夹角大些省力?还是小些省力?②河岸边两队纤夫正沿河两岸拉纤。③一条水平绷直的钢丝,杂技演员一站上去,钢丝变弯到一定程度……然后,引导学生了解合力与分力及其等效性、力的合成概念,并提出探讨的核心问题:合力与分力有什么关系呢?
通过现象及问题的呈现,使学生感受到物理知识就在身边,产生对物理学的亲和感,萌发好奇心,激活思维,产生急于探究的冲动。
2.设计实验
以两个共点力合成为例,组织学生集体讨论,学生依据已有的知识、经验,自主思考,合作交流,主要解决以下问题:
问题 学生方案
实验目的 探索合力大小方向与分力大小方向间的关系
合力与分力共同产生的效果相同,应怎样实现 (1)使物体两次发生相同形变,选定物体为橡皮条。
(2)使物体发生相同状态变化(以后讨论)。
力的大小怎样知道 用测力计测或记住相同质量的若干个小物体(如小钩码)的重力去拉
力的方向如何确定 记下力的作用线即可(橡皮条上拴细绳套)
实验需要那些器材 各组所需器材不同,详见表2
引导学生围绕实验目的设计方案,明确待测量,选择器材,设计操作步骤。使学生体会解决此类问题的基本思路和方法,提高学生自主设计、制定方案的能力。
总之,在探究性学习教学中学生始终处于一种积极参与,他们的思维、表达、自学、实践、合作等能力与各种技能都得到了充分的发展,学生的情感和意志如学习的主动性、独立性、严谨的科学态度,勇于探索和坚持真理的精神也得到锻炼与培养。
但是,我们一定要处理好探究性学习在日常教学中的合理实施,它们是相辅相成,互为一体的,探究性学习,作为一种新型的教学模式和新型的学习方式,既服务于课堂教学,又依存于课堂教学,必须同其他教学模式和学习方式互补互益,纯粹的探究性学习是没有的。因此,如何处理好探究性学习与接受性学习的关系,学生自主探究与教师传道讲授的关系,是一个尚需进一步研究的问题,笔者原与同行一起努力,共同加以解决。
参考文献
[1]钟启泉:《现代教学论发展》教育科学出版社
[2]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003
[3]黄济,王策三.现代教育论[M].人民教育出版社,2000(第3次印刷).
[4]曾志旺:《探究性学习在中学物理教学中的应用》《学科教育》2001,NO.9