一、初中物理科學(xué)探究教學(xué)中存在的問題
和新課程改革“親密接觸”了幾個年頭,在實施課改的過程中栽過不少跟頭,也走了不少彎路,在科學(xué)探究的教學(xué)方面還存在一些問題,對科學(xué)探究的教學(xué)操作不到位,影響了課改精神的落實。
(一)所有的教學(xué)內(nèi)容都采用科學(xué)探究模式。
科學(xué)探究是新課程倡導(dǎo)的一種新的教學(xué)方式,但在聽課的過程中發(fā)現(xiàn)有些老師一“探”百了,將所有的教學(xué)內(nèi)容采用科學(xué)探究,讓學(xué)生去探究,費時費力,沒什么效果。
(二)花樣探究,忽視探究的實質(zhì)性。
新課程教材中的探究活動比較多,然而,在新課改的課堂中,時常出現(xiàn)這樣的情景,凡是遇到探究,總是由教師拋出問題,前后座位的四個學(xué)生立即訓(xùn)練有素地圍成團(tuán),開展分組討論,也不管小組成員的組合是否合理合適,問題是否有討論的必要,也不管學(xué)生的討論是否已經(jīng)結(jié)束,接著就由各小組派代表讓學(xué)生發(fā)言討論的結(jié)果。
如此的討論,如此的“探究”是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的效果?是否促進(jìn)了學(xué)生的發(fā)展?是否真正地突出了學(xué)生的主體地位?未必。雖然課堂顯得熱熱鬧鬧,但只是一種形式與花樣,是缺乏實質(zhì)性意義的合作探究。
(三)崇尚探究,無視接受性學(xué)習(xí)的優(yōu)越性。
新課程改革的目標(biāo)之一是轉(zhuǎn)變學(xué)生“過于接受”的學(xué)習(xí)方式,這表明我們的教學(xué)不是全盤否定傳統(tǒng)的教學(xué),但由于教師理解上的偏差,課堂上出現(xiàn)了教師該講的不敢講,該提煉的不提煉,該評價的不評價的現(xiàn)象。
(四)曲解科學(xué)探究,輕視教師指導(dǎo)作用的合理性。
1.處處除障。一些教師一邊想搞探究教學(xué),一邊又怕學(xué)生不能探究,應(yīng)學(xué)生探究之前設(shè)置解決問題的路標(biāo),學(xué)生“途中”走“彎路”或“迷路”時馬上提醒或暗示,或干脆為學(xué)生準(zhǔn)備一切,從學(xué)具、配套設(shè)施規(guī)格及至操作步驟、注意事項都做了充分的準(zhǔn)備或規(guī)定。
2.置之不理。一部分教師布置了任務(wù),學(xué)生在獨立探究或合作探究后,就袖手旁觀,即使走下講臺也很少參與學(xué)生的指導(dǎo),更以為這是“放”,他們生怕自己的點撥會影響探究的效果,于是任其發(fā)展,使探究活動如天女散花,毫無目的。
探究性學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,但不是不要教師指導(dǎo),在教學(xué)中教師要負(fù)擔(dān)起管理和調(diào)控職責(zé),當(dāng)然,那種處處設(shè)路標(biāo)的方法自然不可取,因為這種探究會影響學(xué)生的原創(chuàng)思維和探究思路,久而久之,不利于個性和創(chuàng)造精神的培養(yǎng)。
(五)多媒體替代所有的探究性演示實驗和學(xué)生分組實驗。
多媒體教學(xué)雖有許多優(yōu)點,正因如此,所以很多教師就把所有教學(xué)內(nèi)容制成課件,課堂上不用黑板和粉筆,只用鼠標(biāo)點擊,整個教學(xué)過程全部用多媒體展示,教師是放映員,學(xué)生是觀眾,學(xué)生的動手能力得不到培養(yǎng),多媒體成了新型的填鴨工具,失去了運用多媒體的意義。
二、科學(xué)探究教學(xué)的幾點反思
(一)要注意科學(xué)探究教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)的區(qū)別。
科學(xué)探究的教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)的區(qū)別主要表現(xiàn)在如下幾個方面:(1)啟發(fā)式教學(xué)主要是思維活動;科學(xué)探究教學(xué)不僅強調(diào)學(xué)生的思維活動,還強調(diào)學(xué)生的經(jīng)歷和體驗,強調(diào)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí),強調(diào)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和實踐能力的培養(yǎng)。(2)啟發(fā)式教學(xué)的師生交流是單向的,目的是得出明確的結(jié)論;科學(xué)探究教學(xué)的師生的交流是雙向的,而且還提倡生生交流,學(xué)生的猜想與實驗設(shè)計是發(fā)散的。(3)啟發(fā)式教學(xué)方法比較單一;科學(xué)探究教學(xué)方法多種多樣。但是,兩種教學(xué)方法都重視強調(diào)學(xué)生的思維活動,因此,可以認(rèn)為科學(xué)探究活動是在啟發(fā)式教學(xué)活動基礎(chǔ)上的飛躍發(fā)展。
我們必須注意到,“科學(xué)探究”作為物理課程的內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo),不是獨立于科學(xué)內(nèi)容之外的,而應(yīng)該是落實到科學(xué)內(nèi)容各主題的學(xué)習(xí)過程和各個環(huán)節(jié)中。離開科學(xué)內(nèi)容,空談科學(xué)探究的教學(xué)是無任何意義的;我們必須以科學(xué)內(nèi)容為載體,來組織科學(xué)探究活動。因此,在把“科學(xué)探究”作為物理課程的內(nèi)容來理解和教學(xué)的過程中,必須對科學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)有深刻的理解,弄清各科學(xué)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的要求,從而確定哪些內(nèi)容應(yīng)該是我們用做科學(xué)探究教學(xué)載體的內(nèi)容,在這一載體的教學(xué)中,對科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)探究各有什么樣的基本要求。在課程標(biāo)準(zhǔn)中,與科學(xué)探究有關(guān)聯(lián)的科學(xué)內(nèi)容,其內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的描述,有兩種要求,一種是僅有體驗性要求的科學(xué)內(nèi)容,如“經(jīng)歷探究浮力大小的過程”,這種要求我們可以理解為重在“探究過程的經(jīng)歷”,不要求得出肯定的、一致的科學(xué)結(jié)論。在這樣的科學(xué)探究中,教學(xué)重心應(yīng)該是強調(diào)探究過程的經(jīng)歷及科學(xué)方法的學(xué)習(xí),重視科學(xué)探究各要素的認(rèn)知性,技能性學(xué)習(xí)目標(biāo)的落實,重視探究方法的摸索、積累與訓(xùn)練。另一種是既有體驗性要求,又有結(jié)果性要求的科學(xué)內(nèi)容,如“通過實驗探究電流,電壓和電阻的關(guān)系”,我們應(yīng)該理解不僅要重視探究過程,還必須得出科學(xué)結(jié)論。在這樣的科學(xué)探究中,我們的教學(xué)重心應(yīng)該在強調(diào)以經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)方法為主導(dǎo)的同時,還必須突出知識的獲取過程,在對探究結(jié)論加以分析、論證、歸納、總結(jié)的基礎(chǔ)上得出正確的結(jié)論,并作為“知識與技能”的相應(yīng)目標(biāo)加以掌握。
(二)探究活動應(yīng)允許學(xué)生出錯,不追求活動的完整性。
由于器材、環(huán)境、知識水準(zhǔn)、操作技能等原因,學(xué)生的實驗結(jié)果和結(jié)論有時誤差較大。教師若以此為契機(jī)提出問題,通過分析、討論,找出原因,改進(jìn)實驗方法,這對進(jìn)一步提高學(xué)生的實驗技能和綜合能力會大有益處,切不可輕率指責(zé)、否定。同時,課前分組也應(yīng)充分考慮學(xué)生的能力狀況,活動過程中及時組織交流,以使學(xué)生學(xué)會傾聽他人的見解,從而學(xué)會攜手合作以實現(xiàn)活動目標(biāo),當(dāng)然,課后的補救也是必要的。對探究過程中出現(xiàn)問題的小組或個人,教師應(yīng)提供再探究的機(jī)會,幫助他們在分析失敗原因的基礎(chǔ)上,改進(jìn)實驗方法,完成探究,消除失敗產(chǎn)生負(fù)面影響的可能。對于共性的問題,教師要采取恰當(dāng)?shù)拇胧┭a救或提出新的探究課題。這很正常,正視問題或錯誤,才有改進(jìn)和創(chuàng)新。
在《研究串聯(lián)電路特點》的一節(jié)課中,由于分組自主探究,學(xué)生的活動熱情很高,八個小組中的五個都由實驗數(shù)據(jù)歸納出了串聯(lián)電路中的電流、電壓特點。但是,有一個小組,實驗數(shù)據(jù)幾乎無規(guī)律可循,另兩個小組的實驗數(shù)據(jù)近似與電路特點相吻合。在交流時,由于受到有正確結(jié)論的小組的影響,后兩個小組的代表說:“我們的實驗數(shù)據(jù)顯示:串聯(lián)電路中各導(dǎo)體中的電流基本相等;串聯(lián)電路中各導(dǎo)體兩端電壓之和基本等于電路兩端的總電壓。”而實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題的那個小組的代表交流時講道:“我們小組的實驗不能驗證串聯(lián)電路中電流、電壓的猜想是否成立。”這種情況的出現(xiàn)非常正常,由于連接電路時導(dǎo)線接頭處接觸電阻的影響或操作不當(dāng),導(dǎo)致實驗失敗??紤]到本節(jié)課的時間有限,我只做了對三個小組探究活動的肯定和對他們實事求是的科學(xué)精神的認(rèn)可,先請同學(xué)們(包括實驗結(jié)論正常的同學(xué))就此實驗現(xiàn)象自己分析原因,留待下一節(jié)課再交流、討論。雖然教學(xué)進(jìn)度被打亂,我還要花費一節(jié)課的時間來“善后”,但能讓同學(xué)們動起來,積極地探究新的、更深一步的課題,這不正符合了我們教育的目的嗎?利弊互化,關(guān)鍵在怎樣看待、怎樣引導(dǎo)。
(三)注重發(fā)揮學(xué)生的潛在能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
21世紀(jì)是知識創(chuàng)新的時代,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已成為當(dāng)務(wù)之急,作為以觀察和實驗為基礎(chǔ)的物理學(xué)科,更要注重學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在教學(xué)中,應(yīng)充分發(fā)揮實驗的功能,循循善誘,想方設(shè)法優(yōu)化學(xué)生實驗,增強學(xué)生動手機(jī)會,挖掘?qū)W生潛在的創(chuàng)造才能,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
在學(xué)完電學(xué)知識后,針對學(xué)生存在的普遍性問題(電路故障檢查),我讓學(xué)生分組做了這樣的實驗:提供的器材有兩節(jié)干電池、小燈泡、滑動變阻器、電流表一個、電壓表一個、開關(guān)、導(dǎo)線若干。第一步,讓他們連接一個電路,要求調(diào)節(jié)燈泡的亮度,并同時分析燈泡的電流和燈泡兩端電壓的變化情況。學(xué)生覺得很簡單,很快做完了。第二步,用電流表和電壓表驗證你的判斷,學(xué)生立即動手進(jìn)行實驗,不一會,也完成了任務(wù)。第三步,假如燈絲燒斷后,電壓表還有示數(shù)嗎?先猜想后驗證,學(xué)生來了興趣,有同學(xué)猜想,燈絲斷后,電路中沒有電流,電壓表肯定沒有示數(shù),有的同學(xué)已開始借別組的電池,打算燒斷燈絲看看;有的同學(xué)干脆把燈泡從燈座上拿下來直接觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn),電壓表不僅有示數(shù),還比原來大了,滑片移動時電壓表的示數(shù)卻不變,開關(guān)斷開時又無示數(shù),發(fā)生這些現(xiàn)象是什么原因呢?為什么電壓表的示數(shù)始終等于電源電壓呢?能否利用這種現(xiàn)象來檢查斷路故障呢?等等,學(xué)生不斷地提出問題、確定方法、探究原因、尋找結(jié)果。
學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中處于自覺主動的地位,在錯誤和失敗中總結(jié)經(jīng)驗,提高認(rèn)識,取得成功,這種成功不是老師啟發(fā)的結(jié)果,而是學(xué)生自主學(xué)習(xí)與思考的結(jié)果,大大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。
在問題情景的設(shè)置中,牢牢抓住了學(xué)生的好奇心,用新穎的事例,超乎尋常的問題點燃了學(xué)生的求知欲望。例如,在進(jìn)行“影響摩擦力大小因素”教學(xué)時,設(shè)置這樣一個情景:“在光滑的水平面上放著一個50㎏的大鋼球,一只螞蟻能將它推動嗎?學(xué)生看到這個問題后,有的說螞蟻力氣太小不能推動,有的說表面是光滑的能夠推動,有的則是陷入冥思苦想之中……思維的波浪此起彼伏,大大激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。當(dāng)探究結(jié)束時,再讓學(xué)生回到這個問題時,學(xué)生必然能夠回答的非常好,這樣既能讓學(xué)生感覺到探究的結(jié)果有用,又能起到首尾呼應(yīng),不否定學(xué)生,鼓勵學(xué)生積極思考
通常學(xué)生對課題的猜想和假設(shè)難免有錯誤之處,教師對他們提出的猜想或假設(shè)不要輕易否定,更不能提出批評,打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,如:探究壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)?先讓學(xué)生進(jìn)行猜想,分組進(jìn)行討論,提出實驗的理論依據(jù),并設(shè)計出實驗方案。猜想的結(jié)果各種各樣,有些實驗方案的幼稚程度本人都無法理解,但至少可以肯定學(xué)生進(jìn)行了思考。對此我們不做任何的評價,而是讓他們通過實驗去認(rèn)識,當(dāng)他們通過自己做或觀察演示實驗后,就會自我修正錯誤的認(rèn)識,無疑要比教師講解印象深刻得多。
(四)注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識,解決實際問題的能力。
在物理學(xué)習(xí)中,多數(shù)學(xué)生只注重物理基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí),忽視學(xué)習(xí)過程中用物理知識解決實際問題。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,造就具有高素質(zhì)的新一代人才,在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力,是十分重要的。
在復(fù)習(xí)電學(xué)知識時,我先向?qū)W生出示一個舊充電電池,它仍能向外供電,但上面的正、負(fù)極標(biāo)志已模糊不清,就問學(xué)生,能否直接把它接在單放機(jī)或錄音機(jī)上使用,有人說不能,有人說能,有人說會燒壞單放機(jī)或錄音機(jī),并就如何避免發(fā)生燒壞現(xiàn)象,學(xué)生展開了討論,有同學(xué)說把電池的電壓調(diào)到小電壓,用電流表、小燈泡和電池連成電路進(jìn)行試觸,根據(jù)表針的擺動方向可判斷電池的正、負(fù)極;有同學(xué)說,用電壓表和電池連成測電壓電路進(jìn)行試觸,根據(jù)表針的擺動方向也可判斷;還有同學(xué)說,用電池給螺線管通電,旁邊放一個小磁針,根據(jù)小磁針靜止時指向確定通電螺線管的N極,再用安培定則確定通電螺線管中的電流方向,也可判斷電池的正、負(fù)極。這樣使用就不會發(fā)生燒壞現(xiàn)象。像這樣適時地提出一些現(xiàn)實生活中存在的問題,放手讓學(xué)生自己去解決,能很好地培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識或規(guī)律解決實際問題的能力,做到學(xué)以致用。
(五)要符合實際,不搞花架子。
新課程強調(diào)科學(xué)探究的教學(xué),一是因為科學(xué)探究的教學(xué)符合人們認(rèn)識事物的規(guī)律,能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;二是因為以往的教學(xué)機(jī)械式的講解、操練太多了。但是不能不承認(rèn)在初中每周2~3課時的情況下,要完成課程標(biāo)準(zhǔn)里所規(guī)定的內(nèi)容,如果完全用七個要素都要體現(xiàn)科學(xué)探究的教學(xué),那是根本不可能的,其實也是不必要的。因為有些內(nèi)容在初中根本就不適合做實驗,例如光速的問題,初中就不能做實驗,也不必做實驗,讓學(xué)生知道光在傳播中有一定的速度,其值為多少即可。例如,有一位教師在上《光的傳播》這節(jié)課時,首先指出,像燈能發(fā)光的這一類物體我們?nèi)∶麨楣庠矗€有哪些物體是光源?學(xué)生回答:太陽、恒星、點燃的蠟燭、發(fā)光的水母、發(fā)光的螟火蟲等。教師接著說:請學(xué)生們討論,我們舉的這些例子、這些光源能分成幾類。在學(xué)生不知道分類標(biāo)準(zhǔn)、或者是分類方法,要學(xué)生討論分類是不切合實際的。還是這節(jié)課,在講光的傳播時,提出光是沿什么路徑傳播的,要學(xué)生猜一下。這個問題在小學(xué)科學(xué)課中已經(jīng)學(xué)過,所以這樣的教學(xué)是不切合實際的。其實這節(jié)課重點要突出的要素是設(shè)計顯現(xiàn)光的傳播路徑的實驗方法。
在教學(xué)中要正確理解課程標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“提出問題”“猜想與假設(shè)”“制訂計劃與設(shè)計實驗”“進(jìn)行實驗與搜集證據(jù)”“分析與論證”“評估”“交流與合作”七個要素。有些內(nèi)容根本就沒有實驗,所以也就不可能涉及第3和第4個要素。其實課標(biāo)中將科學(xué)探究按七個要素來劃分,是為了方便學(xué)生了解和學(xué)習(xí),但實際的科學(xué)探究,特別是初中物理教學(xué)中的探究更多的則是涉及這七個要素的某個或某幾個,或者說更多的則是探究的思想了。比如上面提到的進(jìn)行光速問題的教學(xué)時,我們也能體現(xiàn)科學(xué)探究的精神。舉閃電與雷聲的例子,提出問題,為什么我們是先看到閃電后聽到雷聲?一架飛機(jī)從高空中飛過,為什么往往是先看到飛機(jī)后聽到飛機(jī)聲?讓學(xué)生感悟光速比聲速大得多,這也是探究式教學(xué)。因此,教學(xué)中一定要根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)生的情況來合理地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計和實施教學(xué),突出科學(xué)探究的思想,切不可機(jī)械地套用課標(biāo)中的七個要素,搞華而不實的教學(xué)。
在初中物理教學(xué)中開設(shè)探究性課程是新的課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,是物理教學(xué)中實現(xiàn)態(tài)度、價值、過程、能力與方法目標(biāo)的最好載體。上好探究課的標(biāo)準(zhǔn)在于:是否符合學(xué)生的實際;能否激發(fā)學(xué)生對物理的興趣;能否使學(xué)生體驗到科學(xué)研究的真實過程和方法;能否提高學(xué)生的綜合能力。
探究教學(xué)活動是一種特殊的認(rèn)知和實踐活動,教師和學(xué)生都是主體,也必須成為主體,他們各自通過自己的能動作用,履行各自的角色,并且和諧互動,只有這樣,探究教學(xué)活動才能順利展開。如果教師、學(xué)生中任何一方不能積極、能動、自主、創(chuàng)造性地扮演自身的角色,便失去了主體的特性,那么,探究教學(xué)的目標(biāo)也就不可能實現(xiàn)。