許永
實驗探究是一種在教師引導(dǎo)下由學(xué)生獨立完成的發(fā)現(xiàn)知識過程的活動。新課程理念下的實驗探究教學(xué)是以學(xué)生為中心,以學(xué)生的主體實踐活動為基礎(chǔ),以學(xué)生的探究學(xué)習(xí)為主體,以學(xué)生素質(zhì)提高為目標(biāo)的教學(xué)過程。筆者經(jīng)過大量教學(xué)實踐逐漸摸索出一套以全體學(xué)生為對象,以循序漸進(jìn)的發(fā)展為目標(biāo),以重點環(huán)節(jié)為突破口的物理實驗探究教學(xué)模式。
一、發(fā)現(xiàn)探索模式
發(fā)現(xiàn)探索模式的主要特征是:學(xué)生通過對教師精心設(shè)置的問題情境(現(xiàn)象或材料)的觀察和分析,從而在問題情境中產(chǎn)生疑問,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,對問題的答案形成猜想與假發(fā)。這種模式充分利用青少年好動心理特征的正面效應(yīng),通過情景產(chǎn)生好奇心,用趣味啟發(fā)學(xué)習(xí)興趣,最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且轉(zhuǎn)化成學(xué)生積極求知的驅(qū)動力。
案例一:研究電磁鐵利用視頻情景引入:電影透明人的片段女主角拆下鐵門內(nèi)側(cè)的鐵把手,利用心臟起搏器的直流電源等工具自制成一個粗陋的電磁鐵把鐵門外側(cè)的鐵栓吸住并拉開,成功進(jìn)行自救的全程。視頻播放完畢后,學(xué)生已表現(xiàn)出制作電磁鐵的強烈欲望。設(shè)置問題:根據(jù)電影中提供逃生時的情景,你能提出一個什么物理上的問題?學(xué)生能圍繞電磁鐵提出問題主角用什么打開鐵栓?等。再設(shè)置問題你認(rèn)為要制作一個電磁鐵,需要什么器材?學(xué)生在視頻情景中得到提示,從而對教師提出的問題有一個合理的回答。利用發(fā)現(xiàn)探究模式進(jìn)行實驗教學(xué),第一,要選擇實驗教學(xué)目標(biāo),確定要解決的問題。第二,如果作為情境材料的是演示實驗,教師要保證操作熟練、實驗現(xiàn)象突出,一次成功。第三,教師要善于選擇達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的策略、手段、方法,把握和控制教學(xué)過程,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考和分析、歸納結(jié)論。
二、過程體驗?zāi)J?/p>
過程體驗?zāi)J降闹饕卣魇牵涸诮處熀侠淼膮⑴c下,調(diào)動學(xué)生的情感、知覺、思維、注意等一系列心理功能共同主動參與到實驗探究過程中,雖然學(xué)生的探究過程也許沒有達(dá)到預(yù)期的結(jié)果,但這種身臨其境的成功或失敗的體驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,增長他們的才干。
案例二:探究電磁鐵的磁性和哪些因素有關(guān)在案例一中,學(xué)生制作出電磁鐵后,繼續(xù)進(jìn)行對影響電磁鐵磁性強弱因素的探究。這時教師提出請想辦法增大電磁鐵的磁性,使之能吸引更多大頭針。教師并沒有限定學(xué)生對電磁鐵磁性強弱與電流大小、與線圈匝數(shù)兩個因素進(jìn)行探究。在這個開放式探究性實驗中,能力強的小組能根據(jù)書本的提示進(jìn)行多角度的探究,一般能力的小組或者只能探究其中一個因素。但即便學(xué)生只能通過改變學(xué)生電源的輸出電壓得出電壓越大,電磁鐵的磁性越強的結(jié)論,不能得出電磁鐵磁性強弱本質(zhì)是與電流的關(guān)系,也是成功的。
三、問題解決模式
問題解決模式是:以問題為驅(qū)動力,以培養(yǎng)提高學(xué)生解決問題的能力為主要學(xué)習(xí)目標(biāo)的教學(xué)模式。
教師根據(jù)教學(xué)的計劃和目標(biāo),以及學(xué)生掌握的知識提供一定的材料,設(shè)置一個或幾個問題(任務(wù))讓學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)(一般為一課時)完成。
案例二:開關(guān)在電路中的應(yīng)用利用下列器材設(shè)計一個電路,使得L1、L2、L3三盞電燈并聯(lián);開關(guān)S1同時控制三盞燈;開關(guān)S2同時控制L1、L2;開關(guān)S3同時控制L2、L3要求:畫出電路圖并按電路圖連接電路。(提供的器材:學(xué)生電源、導(dǎo)線20條、燈座3個、燈泡3個,開關(guān)3個)問題解決模式和以往按給定的步驟進(jìn)行實驗的做法有本質(zhì)區(qū)別。在問題呈現(xiàn)出來后,學(xué)習(xí)者就會發(fā)現(xiàn),要解決好這個問題除了應(yīng)用他們已掌握的知識外,還需要學(xué)習(xí)一些新的知識。當(dāng)解決問題所必備的知識掌握后,學(xué)習(xí)者就開始著手解決目標(biāo)問題,但在解決問題的過程中需要整合原來已有的知識,并在此基礎(chǔ)之上發(fā)展出新的知識。有時候,一個問題的解決又會引發(fā)另外一個或一些問題,于是,循環(huán)往復(fù),學(xué)習(xí)者在不斷出現(xiàn)的新問題的解決過程中重新整合和自主建構(gòu)自身的知識,促使自己的知識與能力也螺旋式提高。
四、交流合作模式
交流合作模式是:將課堂教學(xué)組織成一個完整的相互作用的系統(tǒng),由教師或?qū)W生提出問題,并在學(xué)生與學(xué)生之間,老師與學(xué)生之間進(jìn)行交流、溝通、討論。
該模式側(cè)重于促進(jìn)學(xué)生主體意識的形成,掌握與人溝通的技巧,培養(yǎng)合作精神。
案例四:探究滑動摩擦力的大小和哪些因素有關(guān)由教師或?qū)W生提出一堂課總課題下的若干子課題,如:
滑動摩擦力的大小和接觸面積大小的關(guān)系2.滑動摩擦力的大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系3.滑動摩擦力的大小和運動速度的關(guān)系4.滑動摩擦力的大小和壓力大小的關(guān)系將班級的學(xué)生分為若干小組,由教師指定或小組自主選擇一個子課題進(jìn)行探究。最后通過小組中、小組間學(xué)生的交流討論,以及師生間的互動得出正確的結(jié)論。
交流合作模式,使學(xué)生由被動聽講轉(zhuǎn)為主動參與,主動進(jìn)取,學(xué)會多角度地分析物理問題和現(xiàn)象,學(xué)會在合作互動中學(xué)習(xí)。
五、時空拓展模式
時空拓展模式是:由于課時限制,課程標(biāo)準(zhǔn)或教學(xué)設(shè)備的限制,學(xué)生在實驗探究過程中有很多的新想法,感興趣的知識或超出初中課標(biāo)要求的知識,教師在課堂上無法一一解決,滿足學(xué)生的需要。因此把探究性實驗延伸到課外,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外探究,以滿足不同學(xué)生的要求,開拓各個層次的學(xué)生實踐技能。
案例五:以下實驗可供學(xué)生在家自主探究制作電動機、測量自己登樓功率、測量學(xué)校到自己家的距離、測量家庭用電器的電功率、判斷未知磁體的極性、測量電池組電壓、水火箭等。
不同的教學(xué)內(nèi)容,不同的教學(xué)階段,不同的教學(xué)目的,可選擇不同的教學(xué)模式,但在實際的課堂教學(xué)中不管采用何種模式都應(yīng)遵循以下的教學(xué)原則:
1、鼓勵性原則教師應(yīng)鼓勵學(xué)生的探究創(chuàng)新活動,給予學(xué)生的探究成果以應(yīng)有的肯定,這是培養(yǎng)學(xué)生自信心的基礎(chǔ),是學(xué)生繼續(xù)創(chuàng)新的發(fā)展動力,同時,教師應(yīng)在學(xué)生探究過程中遇到困難時,給予具體的指導(dǎo),使學(xué)生能比較順利地參與科學(xué)探究活動,讓學(xué)生更多地體驗到成功的愉悅。
2、及時性原則及時地對學(xué)生的探究過程和結(jié)果進(jìn)行評價,使學(xué)生看到成績,提高探索學(xué)習(xí)的興趣,增強參與的勇氣。
3、因材施教原則教師應(yīng)公平地對待每一位學(xué)生,喚醒學(xué)生的自我認(rèn)識。美國教育家布魯姆的掌握學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,只要教師提供足夠的學(xué)習(xí)時間和適當(dāng)?shù)膸椭?5%的學(xué)生都能夠達(dá)到確定的全部教學(xué)目標(biāo)。
4、循序漸進(jìn)原則科學(xué)探究的學(xué)習(xí)和科學(xué)知識的學(xué)習(xí)一樣,都應(yīng)該由簡單到復(fù)雜,循序漸進(jìn)。
小結(jié):本文通過對新課程理念下初中物理實驗探究教學(xué)的探討,從而發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)的規(guī)律,建立適當(dāng)?shù)膶嶒灲虒W(xué)模式。由于學(xué)生需求不同,不同類型的實驗教學(xué)內(nèi)容不同,指向不同的教學(xué)目標(biāo),不同的教學(xué)工具提供不同的可能性,因而不存在適用于一切教學(xué)環(huán)境的最優(yōu)教學(xué)模式。教師需要掌握一系列適用于不同教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、對象的各種實驗教學(xué)模式,才能創(chuàng)造出有效的教學(xué)環(huán)境,突破知識積累教育觀的束縛。在實際教學(xué)中取得最佳教學(xué)效果。