探究性学习是在求知欲的驱动下,以问题为导向,学生具有较高智力投入,内容和形式都十分丰富的学习活动。探究教学是教师与学生双方共同参与的活动,教师和学生都将以导师和教师的双重身份进入探究课堂。在此,笔者就探究式物理课堂教学策略谈一些自己的看法和体会。
创设情景,激发探究精神。
擅长创造问题情境,启发学生积极思考,使学生真正成为认识事物的主体。将具有思考价值、具有挑战性的问题置于情景中,通过启发学生学会观察,提出新问题,可以增强学生学习的针对性,激发学生的兴趣,提高他们内在的学习积极性和主动性。学习情景的创建应力求真实、生动、直观,同时又具有启发性。示范实验、小故事、科学史实、新闻报道、实物、模型和图像等都可以用来创建学习情景。举例来说,在“力的分解”章节中,创设了一个探索性的情景:将一块大质量的砝码放到桌面上,用细线提起它,然后问学生,这是一条线容易断还是两条线容易断?同学们肯定回答是一根线容易断,于是老师演示实验,结果正好相反,用一根线就能平稳地提起砝码,而用两根同样的细线提起砝码,就会断。而两条线的作用,为何却不如一条线呢?此时,学生脑中立刻产生了思想碰撞,产生了强烈的求知欲望,此时老师再教新课,效果相当不错。教书时,教师要善于引导学生从实际情况中发现问题,有针对性地展开讨论,提出解决问题的思路,使学生的认识逐步发展。
经历过程,重视探究的重要性。
物理学教学本质上是思维的表现和发展过程,这个思维过程就是理性认识物理基础知识和基本理论的过程。一切概念、定理和定律都经历了从感性到理性的抽象概括过程。通过教师的引导,让学生参与到概念形成、规律揭示的过程中来,让学生亲自去试验、体验、揣摩、模仿这一过程,从而理解知识形成过程中所蕴含的思想方法,使学生了解自己,了解自己。举例来说,在教授万有引力定律时,可以采取这样的方法:先问一个问题,从牛顿的月光下观察到苹果落地,为什么月亮不落地呢?想一想,如果将苹果高速抛出山顶,苹果会落地吗?接着探讨新的认识:根据行星的运动规律,推测太阳对行星的吸引,再进一步探索吸引的本质,规律,地球对物体的吸引,行星对卫星的吸引,太阳对行星的吸引,这些吸引都是本质相同,规律相同的力,最后扩展到万有引力定律,最后通过卡文迪许扭秤实验验证。透过本课程的学习,让学生追根溯源,使教学过程成为学生的内在体验与主动参与的再发现过程。使学生对所学知识印象深刻,来龙去脉清晰,更容易激发学生的创新意识。注重过程教学,学生不仅能得到科学的结论,重要的是能培养学生抽象概括思维能力,能得到探索科学的方法。
借助实验,引导学生进行探究。
物理是一个建立在实验基础上的学科。试验方法是学习物理的基本方法。一次物理实验,就是一次完整的物理情景,让学生亲眼看到一些物理现象,自己动手做一些物理实验,通过这种方式激发学生对物理的兴趣,充分调动学生的学习积极性和主动性,实现学生的主体地位。将亲身经历与理论学习相对照,加以验证,加深理解,从而形成正确的物理情境。例如,在学习电场和电场线的内容时,为了加深学生对各种电场线分布的印象,可以用几种方法来模拟电场线:接感应起动电机,将一个金属小球固定在绝缘支架上,将一个存小球上的多根细棉线或小条子粘在一个感应起动电机上,将一个小球上的电荷由库仑斥力的作用排出,将其形状像点电荷线的分布情况,将两个验电羽靠得很近,使它们具有相同或不同的电荷形成的电场线,这样就能清楚地模拟出同种或异种点电荷形成的电场线的分布情况;也可以把花生油和碎大米混合成电介质,放入带有电极的平底玻璃容器中,这样就能把电极放得很近,同样也能模拟演示各种电场线的分布情况。通过这种示范,电场分布模式可以在脑中留下深刻的印象,同时激发和培养学生的科学探究精神和创新意识。
重视学科研究,开展探究活动。
教学的出发点和归宿是学生的发展,对教学内容、教学模式、教学媒体的选择和组织,既要符合学生的认知能力,又要适应学生创新能力发展的需要。学识的教育,观念的培养,能力的培养,不仅要为学生近期学习奠定基础,而且要着眼于长期发展,注重终身教育。在教学设计中应注重组织知识,选择方法,设计问题,设计实验,研究学生的活动。教学的每个环节都要围绕着学生的学习活动展开。举例来说,在牛顿第一定律的教学中,不应简单回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔对力与运动关系的认识,而应从亚里士多德对运动与力关系的直观认识中引申出牛顿第一定律;伽利略对运动与力的粗略描述→笛卡尔对运动与力的粗略描述→牛顿在前人研究的基础上,结合自身对力学等方面的研究,得出牛顿第一定律,使学生能够积极主动地经历科学规律的形成过程,从而为以后的科学探究奠定坚实的基础。
第五,开拓创新,深入探索。
老师在备课过程中,要对教学内容进行必要的重组、整合和拓展,从教学内容中提炼出开放性教学的素材,高度重视学生的学习过程和活动方式,有意识地鼓励学生充分表达自己的观点,尤其要利用学生对某些问题的争论和不同看法,创设引起学生思维冲突的物理问题情景,在老师的指导下展开讨论或实验论证,最后得出合理的结论,从而增强学生的创新意识。如在牛顿第二定律的教学中,要求学生自行设计实验,探究实验方案,探索实验方法,经历实验探究的过程,最后得到加速度、力、质三者之间的关系,通过合作学习进行实验,从实验探究和分析归纳中学到规律知识,体会科学探究的成功与骄傲,激发学生学习的主动性和积极性,为学生今后从事科学研究奠定基础。
借助于多媒体,内化探究。
由于多媒体具有自身独特的功能,因而具有有趣的特性。这本书所提供的很多东西可能是我们普通的教学手段所无法达到的。借助于计算机教学,可以有效地弥补传统教学的不足,将抽象转化为具体,将难以理解的内容或不易观察到的事物,通过计算机展现,调动学生的视觉功能,为突破难点创造良好的氛围。比如,在“电磁感应”的教学环节中,笔者以多媒体课件为例,展示了电磁学的各种应用,并以此为结束。在丰富的动态画面中,学生看到了电和磁在各个领域的应用,感受到了物理知识的广阔前景,体验到了物理学科对时代发展的深远意义,从而极大地激发了学生的学习热情,其教育效果远胜于空谈。
采用探究性教学法进行教学,让学生自己探索,自己寻找,不仅使学生获得了科学知识,而且更重要的是认识了科学的探究方法和科学的思想,学会了用发展的眼光看自己,永不满足,不断创新,这将使他们终身受益。