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探究教學在中學物理教學中的應用

【摘要】新課程積極倡導探究性教學,物理教育屬于科學教育,物理教育應該以探究性理念為指導,物理教師必須改變教學方式,在物理教學過程中滲透探究性的理念,創設情景與條件,充分發揮學生的主體性,在建構物理知識的同時,通過激發興趣,喚起好奇心,培養學生探究的意識、創新意識與實踐能力,培養學生的科學素養與人文素養。
【關鍵詞】教育理念 探究教學 建構主義  三維教學目標   科學素養與人文素養
什么是探究教學—— “是指學生用以獲助知識,領悟科學家的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的種種活動。” 美國《國家科學教育標準》
(1)探究式教學是指在教師指導下學生運用科學探究的方法獲取知識、發展能力的教學實踐活動。實質上是將科學領域的探究引入課堂,使學生通過類似科學探究的過程理解科學知識,并培養科學探究能力的一種教學方法。讓學生掌握和靈活運用物理知識,體驗科學過程和方法,培養科學情感、態度和價值觀。
(2)探究教學的理論基礎——建構主義的學習與教學理論
探究性教學的理論基礎主要來自布魯納的建構主義學習理論——學習是一種積極的過程,學習者在該過程中依靠現在和過去的知識建構新的思想和概念。教師應該努力鼓勵學生自己去探究原理,教師和學生應該進行積極對話。
建構主義理論認為:知識是不能傳遞的,而是學生主動地建構獲得的。學習是知識的建構過程,而不是對知識的記載與吸收。建構主義理論指導下的課堂教學通常具備這樣的基本特征:凸現學生中心,強化教學過程,注重師生對話,營造民主氛圍
探究教學在中學物理教學中的應用
按照建構主義教學理論,學生的知識是在教師的有效指導下,由學生通過一系列復雜的心理活動主動建構的。物理教育屬于科學教育,科學的本質是求真、探究和創新。所以物理教育應該以探究性教育理念為指導。
物理學科是以實驗作為載體的,許多的現象可以說明所要講述的物理知識。在教學中通過探究實驗的設計,讓學生去發現問題,尋找知識。探究實驗的教學首先要提出所要探究的問題,要注意問題的提出要新,要有一定的趣味性,能充分調動學生的積極性。如學習《熱現象》時提出在我們生活中熱水瓶是常見的 生活用品,你知道熱水瓶的保溫與什么因素有關嗎?今天我們就來“探究熱水瓶里開水的多少與保溫性能的關系”;在學習《摩擦力》時提出我們都會走路,走路靠的是摩擦力,但是我們發現有時我們走得很穩,可是下雨天走路容易摔跤,想知道是什么原因嗎?那我們就一起來“探究摩擦力的大小與哪些因素有關”。
其次要引導學生根據已學過的物理知識和生活經驗,對問題進行科學猜想,鼓勵大膽提出假設,開展討論,分組設計檢驗猜想的實驗方案,包括選用哪些實驗器材、先后測量哪些物理量、具體如何操作等。例如在《重力》一節的教學中,“探究重力的大小與哪些因素有關”,要引導學生猜測重力的大小可能與形狀,體積,質量等因素是否有關,并設計選用相關材料進行探究;在《摩擦力》教學中,“探究影響摩擦力大小因素”的實驗中,讓學生以實驗組為單位,結合猜測“可能與接觸面的大小,接觸面的粗糙程度,壓力的大小等因素有關”,并針對每一猜測設計合理實驗方案 ,針對每一猜想討論如何進行實驗。
再次就是在教師的指導下,讓學生進行分組實驗,取得合理實驗數據,通過實驗現象,數據的分析,綜合、判斷、推理等檢驗假設,最后得出 結論獲得知識。這一過程是探究教學的關鍵,在學生自主探究實驗時教師要引導合理的實驗方案,強調實驗 的要點,采用“控制變量”的實驗原理,自發的完成實驗。如在“探究熱水瓶里開水的多少與保溫性能的關系”時,以實驗組為單位,記錄測量熱水瓶里開水的體積,注意測量時間、測量溫度、環境溫度等,通過記錄數據、分析數據后得出結論:熱水瓶中開水灌到離瓶塞2—3厘米左右時性能最好。同時告訴學生熱水瓶的保溫性能還受其他因素影響,如瓶塞與瓶口是否密合,瓶塞的導熱性能如何等。
在這一過程中教師要引導學生選擇實驗 器材不要過于復雜,實驗過程中要觀察實驗現象,并及時將有關現象、數據記錄下來,對于實驗操作難度大 或誤差過大的實驗,也不宜學生自我實驗探究,因為學生很難處理好實驗操作與思考探究的關系,他們會在實驗過程中忙亂不堪,防礙學生正常思維的發展,無法達到教學目標。
最后對于學生積極主動參與探究活動學習要給予充分肯定,為學生今后解決類似或相似問題導向指路,這是探究式課堂教學活動繼往開來的一步,其作用在于進一步讓學生牢記探究的方法,養成自主探究的習慣,把學習探究變成自己生活的第一樂趣,這一步激勵評價可由教師進行,也可以讓學生自評、互評、大家總結,教師補充,另外還可以把局限于課堂的時間與空間擴大到課堂之外,讓學生到社會生活中去探究,多給學生動腦、動手、實踐、探究 的機會。如在《聲音的特征》教學時,“比較幾種物質的隔聲能力強弱”實驗,安排同村 的學生作為實驗組,利用周日進行實驗;在學習了《摩擦力》之后,“探究自行車結構中哪些與摩擦力有關”的實驗,安排學生利用課余時間一同對自行車進行觀察,并實際的應用一下,體驗摩擦力在使用中的作用,以加深對知識的理解。
 通過探究學習課堂教學的實踐,深深體會到探究學習能培養學生的發散思維和創新精神,同時也能培養學生的觀察力,實驗操作能力和勇于探索能力,對提高學生學習興趣,培養團隊合作精神十分有必要。

參考文獻:
中華人民共和國教育部:《全日制普通高級中學物理課程標準》。
美國:《國家科學教育標準》
《中小學科學教學—基于項目的方法與策略》 高等教育出版社
《Active  Physics》

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