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探索高中物理新课标中实验探究的教学 刘洪斌

探索高中物理新课标中实验探究的教学

刘洪斌

(贵州省兴仁县第一中学)

物理是一门以实验为基础的学科,为了适应时代的要求,为了培养学生的科学探究能力,在物理新教材中变以往验证性的分组实验为主动探究式的分组随堂实验,给学生创设一个主动探究的时空。探究性实验由于其重视过程和方法,有利于提高学生发现问题、解决问题的能力,培养与他人合作的精神,养成实事求是的科学态度,有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。学生主动参与实验探究,亲身体验并从实验中感悟、探究,使学生通过实际操作或亲身体验获得新知识。学生对某一问题进行实验探索,独立地分析问题和解决问题,最终对研究的问题有一结果,使学生在实验过程中,发现新问题,学习新知识,探究新方法,培养创新意识。

一、实验探究的一般模式教学流程

实验探究教学模式的基本教学流程为:发现和提出问题——实验探究——解释与结论——反思与表达。

第一阶段,要求教师给学生提供一个问题情境,并讲解探究的步骤。问题与疑问是探究式学习的起点,也是探究式学习的一个基本特征。高中物理探究式课堂教学,必须努力创设物理问题情境,让学生在物理问题情境中不断地发现问题,提出问题。问题的设计一定要深思熟虑,尽管这个策略的基础也可以是一些相对简单的知识。它的最终目的是使学生亲身经历那种类似于科学家们创造新知识的过程,但是,探究的起点却可以是非常简单的概念。

第二阶段,实验探究阶段。学生搜集关于自己看到或经历过的这个问题的信息,将新的条件引入问题情境,以此来观察事物是否会发生不同的变化。实验有两个作用:探索和直接验证。探索——改变事物的条件以观察它是否变化——并不一定需要一种理论或假设做指导,却可能为某一个理论提出某些观点或意见。当学生检验一种理论或假设时,直接验证就出现了。把一个假设转变成一项实验的过程并非易事,需要付诸实际。

第三阶段,教师要求学生组织资料并做出解释。从理解搜集到的信息到从中得出一个清晰的解释,这之间存在着一个智力跳跃。有些学生可能会觉得困难,在这种情况下,要求学生陈述他们的解释,常常有助于使可能的假设变得清晰,然后把他们集中起来就可以形成一个对问题情境的充分的解释。

第四阶段,要求学生分析自己的探究过程,他们可以确定哪些问题最有效,找出最需要以及没有得到的信息类型。高中物理教材中,潜存着许多物理学的研究方法,如“自由落体运动探究”中的类比法;“探究弹簧伸长量与弹力的关系”中的图象法,“探究力的平行四边形定则”中的等效法;“力和运动关系”中的推理法;“探究加速度和力、质量的关系”中的控制变量法。在探究式实验教学中,教师应结合具体学习内容,适时对学生进行上述研究方法的教育,让学生在学习知识的同时,掌握一些物理学研究问题的方法,并把这些方法迁移到其他学科的学习中去。同时对自己在实验过程中的表现进行反思,并主动与他人交流讨论探究的结果。依据学习内容的不同,这种教学模式还可按两个思路形成两种模式的亚型。(1)问题(探究的方向)——实验(发现)——解释与结论——反思与表达。(2)问题(理论假设)——实验(验证假设)——解释与结论释——反思与表达。

在发现和提出问题和实验探究之间往往还增加一个附属环节“实验设计”,即用怎样的实验去解决问题的思考。结论在实验之后,是这种模式与传统实验教学模式在外在形态(教学程序)上的突出区别,更本质的区别在内涵。在实验探究教学模式中,“实验”是手段,“探究”才是模式的核心,显然这种对实验教学功能全面开发的教学模式,是一种以学生发展为目标的,探索性、发现性学习的教学模式。

二、开拓实验探究的教学思路

1、加强对实验的改造设计为探究性实验。现行高中物理教材中学生实验共有20个,其中学习仪器使用方法的实验有4个,知识应用型实验有l2个,而验证性实验只有3个,探究性实验只有l个,这显然不利于素质教育和学生探索能力创新能力的培养。将学生验证性实验转化为探究性实验,将教材中出现的实验问题设计为探究性实验,将教材中的“阅读材料”、“思考讨论”、“做一做”、“小实验”等设计为探究性实验.对探究性实验进行初步探索,旨在激发学生学习物理的兴趣,使学生了解科学探究的基本过程、方法与艺术,拓展学生的想象力、知识视野、创新思维能力,增强科学合作精神,有效培养学生的科学素养。

2、引导学生探究,培养学生的综合能力提供广阔空间。有些实验本身具有发散成分,可以培养学生的思维方法和思索能力,具有进行探究的价值,这一类实验可以改为探索性实验。这类探索性实验必须使学生掌握观察的方法,使学生在观察现象和变化过程的基础上进行思维加工,运用所学知识创造性地解释物理现象,归纳物理规律。学习物理的目的是学以致用,现在的物理教学常常理论和实际相脱节,使学生感到学习物理乏味枯燥。为了改变这一现象,教师可以把科学的理论与生动而丰富的实际联系起来,以利于培养学生学习物理的兴趣,增强知识的迁移能力和解决实际问题的能力。

3、精选课外实验,让学生有充分时间进行实验操作,进一步落实实验能力的培养。家庭中的许多常用物品都可以用来做小实验。例如,可乐瓶具有透明、绝缘性能好、比较牢固易加工等特点,可用它来做很多的小实验:“完全失重现象”、“水流星表演”等。家庭小实验便于就地取材,对学生来说比较亲切,参与的吸引力强,可以增强学习动机与兴趣。课本中某些疑点、难点,学生接受起来有一定困难,可利用活动课指导学生做一些补充实验,可在课外活动课组织学生设计实验,创设真实而生动的物理情境,使学生对物理现象有一个直观的认识。

物理教学离不开实验,探究式实验为我们探索物理教学规律开创了路子,在今后的教学中,我们将认真学习教育理论,加大实验教学改革的力度,为提高物理教学质量而努力。



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