孫福雙
人類(lèi)具有探究的天性,這種天性為開(kāi)展探究教學(xué)提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。隨著我國(guó)新課程、新標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn),探究教學(xué)受到前所未有的重視?!段锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》明確提出注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化。這對(duì)開(kāi)展探究教學(xué)又提供了強(qiáng)有力的政策保證。然而,隨著探究教學(xué)的深入開(kāi)展,實(shí)踐中遇到的困難將越來(lái)越大。筆者結(jié)合自己近幾年來(lái)的實(shí)踐和研究,談一些有關(guān)自主探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會(huì)。
物理以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)科學(xué)理論起檢驗(yàn)作用,而且實(shí)驗(yàn)本身也是科學(xué)理論的探究過(guò)程。傳統(tǒng)的學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)大致可分為2類(lèi):一類(lèi)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”等;另一類(lèi)是知識(shí)的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),如“測(cè)物質(zhì)的密度”等實(shí)驗(yàn)。這2類(lèi)實(shí)驗(yàn)都是在學(xué)生掌握有關(guān)的知識(shí)后進(jìn)行的,學(xué)生能預(yù)料到大致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以對(duì)這些實(shí)驗(yàn)缺乏興趣,這不利于發(fā)展他們的創(chuàng)造性思維。而自主探究性實(shí)驗(yàn)是指在教師指導(dǎo)下,學(xué)生圍繞某個(gè)問(wèn)題獨(dú)自進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,分析結(jié)果,從中發(fā)現(xiàn)科學(xué)概念和原理,以獲得知識(shí),培養(yǎng)能力的一種教學(xué)方法。在物理自主探究性實(shí)驗(yàn)之前,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并無(wú)真正了解,它更著力于讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,探求和解決問(wèn)題,掌握知識(shí)的形成過(guò)程,為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能提供更大的可能。
自主探究性實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用
教師在物理教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)教材的特點(diǎn),有針對(duì)性地放手讓學(xué)生自己去做實(shí)驗(yàn)。如“阿基米德原理”是一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)原理,該實(shí)驗(yàn)涵蓋了實(shí)驗(yàn)技能、技巧、觀察及物理思想,完全可以改為自主探究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己動(dòng)手做。該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊瘾@得滿(mǎn)意結(jié)論,關(guān)鍵是物體放入水槽后,以及實(shí)驗(yàn)時(shí)是否讓重物慢慢浸入水中,是否接觸水槽內(nèi)壁。這樣可以讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,訓(xùn)練技能技巧、培養(yǎng)其物理思想。這樣的實(shí)驗(yàn)觀察課題教材中很多,如果能采用自主探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、技巧和觀察能力、分析推理能力,更重要的是發(fā)展學(xué)生的發(fā)現(xiàn)能力和探索能力,這是其一。
其二,自主探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際解決問(wèn)題的能力和發(fā)展思維能力。如“測(cè)定小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)及小實(shí)驗(yàn)中的“測(cè)自己的步行速度”“測(cè)家用電冰箱每天消耗的電功”“探究聲的反射與共鳴”等實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生邊學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí),邊親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),邊分析、歸納總結(jié)。學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)踐來(lái)完成自己的“發(fā)現(xiàn)”,成為知識(shí)的“發(fā)現(xiàn)者”,改變教師包辦代替的“灌輸式”教學(xué)模式。學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論,找出規(guī)律,又經(jīng)過(guò)練習(xí),鞏固和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相聯(lián)系,做到推理與實(shí)驗(yàn)相印證,理論與實(shí)踐相結(jié)合,不但使學(xué)到的知識(shí)掌握得更牢固、更靈活,而且主動(dòng)性和實(shí)踐能力以及思維能力都可獲得更進(jìn)一步的提高。
如何搞好自主探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
從操作程序上講,自主探究性實(shí)驗(yàn)必須緊緊抓住4個(gè)環(huán)節(jié)。
創(chuàng)設(shè)物理情境,提出研究問(wèn)題物理教學(xué)必須通過(guò)創(chuàng)設(shè)物理情境,把學(xué)生引入物理學(xué)的世界,因此所選擇的自主探究實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題必須與學(xué)生的日常生活密切聯(lián)系,同時(shí)實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)必須是學(xué)生已經(jīng)具有的。如“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”“研究影響浮力大小的因素”等都是開(kāi)展自主探究性實(shí)驗(yàn)的好素材。
進(jìn)行猜想,提出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案在這一環(huán)節(jié),教師要鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮想象力,根據(jù)已經(jīng)學(xué)過(guò)的物理學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn),大膽地提出各種假設(shè),并設(shè)計(jì)出檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案(包括選擇實(shí)驗(yàn)儀器和器材,先后測(cè)量哪些物理量、具體怎樣操作等)。
實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),得出結(jié)論初中生已經(jīng)具備一定的知識(shí)基礎(chǔ)和技能基礎(chǔ),可由學(xué)生自由進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。教師僅為學(xué)生驗(yàn)證各種假設(shè),提供實(shí)驗(yàn)條件和必要的指導(dǎo)。即使學(xué)生的假設(shè)與所想到的結(jié)論無(wú)相關(guān)性,也要盡量滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)想。如“研究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,對(duì)學(xué)生提出的如物體體積、液體體積、甚至物體的密度等假設(shè),教師都不應(yīng)忽視,而要提供條件讓學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證。
鞏固遷移,開(kāi)拓提高自主探究性實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵的一點(diǎn),是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)得出結(jié)論。而得出的結(jié)論是否正確,是否符合物理規(guī)律,是否能夠用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,必須要經(jīng)過(guò)新的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。讓學(xué)生設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證結(jié)論的可靠性,這是對(duì)原有認(rèn)識(shí)的深化提高,也是學(xué)生探究能力發(fā)生質(zhì)的飛躍的過(guò)程。如在“研究串聯(lián)電路的等效電阻”后,可引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)完成“研究并聯(lián)電路的等效電阻”實(shí)驗(yàn)等。自主探究性物理實(shí)驗(yàn),既重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程又重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果,能滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我愿望的要求,更能激發(fā)學(xué)生的求知欲望,促進(jìn)思維能力的發(fā)展。
總之,自主探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)要始終把學(xué)生作為主體,教師作為客體;教師從中起組織者、合作者、引導(dǎo)者的作用,學(xué)生(特別是后進(jìn)生)從中感受到探究的樂(lè)趣,探究的動(dòng)力,成為知識(shí)真正的探究者。這樣才能達(dá)到自主探究性實(shí)驗(yàn)的目的。
(作者單位:河北省唐山市豐南區(qū)大佟莊中學(xué))