甄記兜
科學探究是學生積極主動的獲取知識、認識和解決物理問題的重要實踐活動,而實驗探究的一種方式。傳統(tǒng)的實驗教學已不適應學生的發(fā)展需要。為此在教師觀念、教學實驗方法以及實驗方案的改進上必須以科學探究為指導。使學生通過實驗探究活動,培養(yǎng)創(chuàng)造人才。
一、物理探究實驗教學的特點
所謂探究實驗,是指學生在教師指導下,通過自己發(fā)現(xiàn)提出問題、設計進行實驗、分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)去獲取知識的一種教學形勢,它能培養(yǎng)學生用實驗方法探索物理知識的能力。
(一)探究實驗教學是一種低容量高密度思維的教學組織形式,可以因材施教,切合初中學生的實際課的容量。針對初中學生的特點,在課堂教學中,若比較多的采用探究實驗的組織形式,讓學生通過“四動”進行學習,使各種感官受到刺激,就能延長學生的有意注意時間,促使大腦對各感官傳輸?shù)男畔⑦M行綜合分析,進而提高課堂教學的思維密度。
探究實驗的教學組織形式,改變了老師講、學生聽,老師寫、學生抄,老師做、學生看那種因學生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況。由于學生自己閱讀材料,自己做實驗,還可以討論講述,因此他們學習的主動性、積極性就能得到充分發(fā)揮。
(二)探究實驗能夠起到演示實驗與學生分組實驗的綜合作用。在演示實驗的基礎上,認真做好學生分組實驗是激發(fā)學生學習物理興趣的較好手段,是初中物理教學中大面積提高教學質量很重要的一環(huán)。但是,在實驗教學中,我們發(fā)現(xiàn)演示實驗和學生分組實驗都存在一定的弊端。課堂中的演示實驗是教師為學生提供感性認識材料的過程,它無法代替學生自己的活動,教學中如果把教師的演示實驗改為學生的探究實驗,既能使學生對實驗獲得更加清晰的印象,學到物理知識,又能培養(yǎng)學生的實驗能力,提高學生的學習興趣和主動性。
學生分組實驗大多是驗證性和測量性實驗,一般都安排在新課或一個單元教學之后進行,與課堂教學內容結合不夠緊密。加上初中學生實驗能力差,學生對實驗的注意力常常集中在操作上,教師則往往忙于協(xié)助學生排除故障,師生完全處于被動狀態(tài),以致往往無法達到獲取知識、培養(yǎng)能力的目的。采用探究實驗的教學形式后,學生在教師的指導下邊看、邊學、邊實驗、邊思考、邊討論,能較快地掌握物理知識。探究實驗課一般安排在教室里進行。每個桌上都有一套儀器,每位學生都有動手的機會,有利于學生能力的培養(yǎng)。因此,從某種意義上講,探究實驗起到了演示實驗與學生分組實驗的綜合作用。
(三)探究實驗是一種效率高、負擔輕的中學物理教學活動。新的教育改革以來,我校開展探究實驗所需的儀器,大多是師生因陋就簡自制的??v觀初中物理所涉及的全部物理實驗,其精確度要求不高,有的只要能表現(xiàn)出一些物理現(xiàn)象和事實就可達到教學目的??梢哉f所有初中物理實驗除配備一定的基本儀器和必要器件外,都可以就地取材,自制儀器來解決。
進行探究實驗教學的形式可以根據(jù)教材、學生以及器材的實際情況,采用多種方式進行。它可以安排在新課的開始,作為新課的設疑引入,起到激發(fā)學習興趣的作用;也可以安排在新課的教學過程中,用來建立物理概念或得出物理規(guī)律,作為學生辨疑解難的一種手段,起到啟發(fā)、幫助學生理解概念,解決疑難問題的作用;還可以安排在下課前的幾分鐘,作為復習鞏固之用。在教學時間上,可以用一整節(jié)課時,也可以用半節(jié)課或幾分鐘。總之,根據(jù)教學的需要和可能靈活掌握,以達到最佳教學效果的目的。
二、探究實驗的教學功能
(一)有利于學生理解和掌握知識。心理學研究表明,學生對學習內容的鞏固程度,與學習的方式關系很大。一般來說,學生通過聽教師講授,能夠記住10%——20%;學生如能看到實物或現(xiàn)象,能夠記住30%;如果學生既能聽教師講,又能看到實物或現(xiàn)象,能記住50%;如果學生看到實物或現(xiàn)象,自己又描述過,便能記往70%;如果學生既動手做過,又描述過,則能記住90%。而探究實驗,既讓學生動手做實驗,又讓學生在實驗的基礎上討論、分析,最后自己歸納出物理概念和規(guī)律。顯然,這樣的學習過程屬于上面所說的最后一種情況??梢姡骄繉嶒炗欣趯W生理解和掌握知識。
(二)有利于學生掌握學習和研究物理的方法。探究實驗的學習探索過程,更接近人類認識客觀規(guī)律的過程。因此,我們主張將課堂變?yōu)榻處熞龑W生動眼、動腦、動手、動口的主動學習的活動場所。
三、實施探究實驗教學的策略
(一)恰當?shù)剡x擇學生探究實驗教學的內容教改實踐表明,凡是與教學過程緊密結合,便于隨堂進行并利于學生動眼、動腦、動手、動口,利于培養(yǎng)學生科學的實驗方法和良好的實驗習慣,利于發(fā)展他們智能的內容,都可選為學生探究實驗教學的內容。
(二)千方百計地準備學生探究實驗教學的儀器,探究實驗是一種上課形式的學生實驗,一般要求兩個學生用一套實驗儀器。
對學生探究實驗儀器的準備要做到“五不一保證”,即儀器不宜復雜,操作技能要求不宜過高,實驗規(guī)模不宜過大,一次實驗所用儀器數(shù)量不宜過多,實驗時間不宜過長;實驗安全要有保證。
(三)認真上好學生探究實驗課。探究實驗課一般包含下列幾個環(huán)節(jié):“提出問題、猜想與假設、設計與進行實驗、分析與論證、得出結論?!?/p>
“提出問題”是教師通過一些物理現(xiàn)象和問題情景,使學生產生疑問,提出需要解決的問題;“猜想與假設”是要求學生對他們所提出的問題進行假設,估計可能的結果是什么;“設計與進行實驗”是教師指導學生討論如何用實驗進行研究,擬訂實驗方案,并進行實驗觀察和測定;“分析與論證”是指根據(jù)實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)開展小組或全班討論分析;“得出結論”是學生討論分析后得出物理規(guī)律或定律的過程。學生在這一教學環(huán)節(jié)中,通過看書、觀察、實驗、思考、討論、爭辯、答問、練習、應用等,既學到了知識,又培養(yǎng)了能力。
放手讓學生自己去進行探究實驗,必須遵循因材施教、循序漸進的原則,要設計好探究實驗的階梯,幫助學生步步深入。既不要使學習的跨度過大,使學生無從入手,又不要使學習的跨度太小,不利于學生的發(fā)展。在設計探究實驗的方案時,應注意了解學生實際,對實驗教學中可能出現(xiàn)的問題,可能遇到的困難等,都要作充分的估計和準備。