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1.初中物理科學(xué)探究式試題設(shè)計(jì)的要求
初中物理試卷考查中包括科學(xué)探究問(wèn)題,但并不是以題目的形式呈現(xiàn),而是蘊(yùn)含在各類題型中,以論述、計(jì)算、簡(jiǎn)答、填空、選擇等多種方式來(lái)多方位考查.初中生科學(xué)探究的實(shí)踐與科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)息息相關(guān).對(duì)科學(xué)探究能力的考查,本質(zhì)上是與科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的考查互相聯(lián)系的.所以,在試題設(shè)計(jì)時(shí),科學(xué)內(nèi)容與科學(xué)探究應(yīng)作為兩個(gè)并列的方面.對(duì)初中生科學(xué)探究水平的考查,關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)該是學(xué)生對(duì)科學(xué)探究意義與方法的領(lǐng)悟,而不是要求學(xué)生死記硬背各種探究方法,這就要求在試題設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該注重試題的開放性,關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)散.還應(yīng)該注意與生活、自然現(xiàn)象相結(jié)合,讓學(xué)生體會(huì)到物理并不是遙遙不可及,而是與我們的生活緊密聯(lián)系,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
2.初中物理科學(xué)探究式試題設(shè)計(jì)的原則
進(jìn)行初中物理科學(xué)探究式試題設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該遵循以下原則:首先是科學(xué)性原則.設(shè)計(jì)的試題不能出現(xiàn)條件不相容、科學(xué)性錯(cuò)誤等情況,同時(shí)應(yīng)能充分鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究水平.其次是適當(dāng)性原則.學(xué)生科學(xué)探究水平的鍛煉呈現(xiàn)階段性,應(yīng)該對(duì)應(yīng)新課標(biāo)要求,使得設(shè)計(jì)的試題難度與學(xué)生自身的發(fā)展水平相適應(yīng).接著是導(dǎo)向性原則.探究式試題應(yīng)合理發(fā)揮導(dǎo)向作用,提倡合作、自主、探究的學(xué)習(xí)思維.最后是探究性原則.探究性試題中應(yīng)盡量不能出現(xiàn)學(xué)生憑借死記硬背應(yīng)答的情況,應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生探究思維和能力的培養(yǎng).
二、初中物理科學(xué)探究式試題設(shè)計(jì)策略
1.試題立意與選材
科學(xué)探究式試題設(shè)計(jì)的第一步是立意與選材,合理的背景材料、準(zhǔn)確的立意,是優(yōu)秀的試題設(shè)計(jì)的前提.探究性試題的選材立意可以從以下兩方面進(jìn)行:首先從物理教學(xué)問(wèn)題與實(shí)踐入手選材立意.物理教學(xué)過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題,這都是試題設(shè)計(jì)的素材.例如,組織學(xué)生開展“熱水瓶保溫性與盛水量間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)探究時(shí),會(huì)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),可以從數(shù)據(jù)分析與變量控制入手,設(shè)計(jì)探究性試題:圖1為探究物質(zhì)比熱容的裝置,燒杯中放有溫度、質(zhì)量相同的煤油和水,分別用熱得快進(jìn)行加熱,為比較煤油和水吸熱的能力,可以在加熱時(shí)間相同時(shí),觀察的不同,也可以.實(shí)驗(yàn)中,加熱時(shí)間反映了煤油和水的多少.這道題有助于幫助學(xué)生加深對(duì)轉(zhuǎn)換思想及變量控制思想的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)他們的物理探究能力.
其次,試題也可以選材于生活.如:小明發(fā)現(xiàn),在冰箱門關(guān)閉后馬上打開冰箱門與過(guò)段時(shí)間再開門,用力大小有所不同,立即打開冰箱門比較輕松.對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象,他比較好奇,詢問(wèn)老師得知,冰箱門關(guān)閉后,冰箱中氣體溫度下降,壓強(qiáng)減小.小明家冰箱門長(zhǎng)0.6 m,款0.5 m,冰箱外氣體壓強(qiáng)為100 kPa,倘若冰箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)相比冰箱外小千分之一,那么開冰箱門時(shí)由于克服壓強(qiáng)差而出現(xiàn)的阻力為N.請(qǐng)聯(lián)系實(shí)際生活,舉例說(shuō)明.這樣的題目,與大多數(shù)學(xué)生的實(shí)際生活緊密聯(lián)系,做題時(shí)會(huì)倍感親切,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而引導(dǎo)他們進(jìn)行有效的科學(xué)探究.
2.試題構(gòu)思與調(diào)整
選定合適的題材后,需要構(gòu)思試題的框架,按照考查任務(wù)選用合理的結(jié)構(gòu)架勢(shì).倘若素材中有數(shù)據(jù)分析相關(guān)的內(nèi)容,那么可以考慮基于數(shù)據(jù)應(yīng)用與分析進(jìn)行物理試題的設(shè)計(jì).先要把提問(wèn)和題設(shè)寫清楚,寫出題目的關(guān)鍵點(diǎn),將學(xué)生可能的答案與考查目標(biāo)列出來(lái)進(jìn)行比較.在此基礎(chǔ)上,依簡(jiǎn)約、遷移的原則,對(duì)試題進(jìn)行合理的調(diào)整.遷移指將試題思路轉(zhuǎn)化到具體的應(yīng)用情境,以便有效考查學(xué)生的探究水平.例如下題:用測(cè)量?jī)x器對(duì)某物理量進(jìn)行測(cè)量,得到的數(shù)據(jù)與該物理量呈現(xiàn)簡(jiǎn)單函數(shù)關(guān)系,如表2,那么可以推斷,如果用該儀器測(cè)量5.00單位的物理量時(shí),讀數(shù)應(yīng)該是多少?
表1已知物理量Q0.001.002.004.006.00儀器刻度讀數(shù)S0.000.502.008.0018.00該題為了讓初中生做題時(shí)容易理解,將問(wèn)題放在特定的物理實(shí)驗(yàn)背景中,學(xué)生理解起來(lái)比較容易.
3.試題的審查與復(fù)核
1兩種觀點(diǎn),片面理解
1.1只有實(shí)驗(yàn),才是探究
只有讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)才是科學(xué)探究,才是探究式的學(xué)習(xí)方式.這種觀點(diǎn)是對(duì)科學(xué)探究的片面理解,只看到了科學(xué)探究的自主性和操作性層面,而忽視了科學(xué)探究的本質(zhì)含義.實(shí)驗(yàn)是探究的重要途徑,但探究學(xué)習(xí)不完全等同于實(shí)驗(yàn)探究,從學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來(lái)看,不可能將所有的學(xué)習(xí)都通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)進(jìn)行.如學(xué)習(xí)安全用電中“觸電方式”時(shí),如果通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究學(xué)習(xí),危險(xiǎn)性相當(dāng)大,教師可以運(yùn)用多媒體演示,學(xué)生可以通過(guò)資料查找、模型構(gòu)建等多種方式來(lái)開展探究式學(xué)習(xí),這樣的學(xué)習(xí)既是接受式,又是探究式.只要不是死記硬背,而是充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地理解物理知識(shí),養(yǎng)成良好的思維方法,形成科學(xué)的世界觀,發(fā)展學(xué)生的能力,都是探究學(xué)習(xí).
1.2凡問(wèn)必探,流于形式
物理教學(xué)提倡學(xué)生自主探究學(xué)習(xí),并不是每一節(jié)課、每一個(gè)物理問(wèn)題都要探究,很多物理知識(shí)還需要教師講授、學(xué)生自學(xué)或引導(dǎo)啟發(fā)、問(wèn)題討論等多種方式學(xué)習(xí);“教無(wú)定法,不可無(wú)法”,更不能到處都用“探究式學(xué)習(xí)”的方法,應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生實(shí)際知識(shí)及能力水平,靈活選擇合適的教學(xué)方法及學(xué)法.如果只要求學(xué)生掌握某個(gè)結(jié)論,那么講授法也許就能達(dá)到目的;如果必須要學(xué)生了解過(guò)程和方法,以便更好地掌握概念、規(guī)律等,那么教師需要考慮設(shè)計(jì)一個(gè)“探究過(guò)程”.不要把簡(jiǎn)單的問(wèn)題復(fù)雜化,不要什么問(wèn)題都依賴于“探究”,如學(xué)習(xí)“力”的定義,通過(guò)學(xué)生閱讀、教師講解、實(shí)例說(shuō)明等過(guò)程,學(xué)生就可能理解“力”的初步定義.因此,所有的物理知識(shí)并不可能也沒(méi)有必要都通過(guò)科學(xué)探究去學(xué)習(xí),一般說(shuō)來(lái),以下幾個(gè)方面的內(nèi)容比較適合進(jìn)行探究性教學(xué):(1)用“控制變量法”來(lái)研究物理量之間關(guān)系的內(nèi)容.如決定電阻大小的因素是什么等.(2)通過(guò)觀察、分析較容易直接找出規(guī)律的內(nèi)容.如研究凸透鏡成像規(guī)律、研究液體的壓強(qiáng)、探究杠桿平衡條件等.(3)使學(xué)生正確建立概念.如密度概念的教學(xué)等.
2費(fèi)時(shí)費(fèi)力,不如講練
目前,考試成績(jī)?nèi)匀皇侨藗冊(cè)u(píng)判一個(gè)學(xué)生、一個(gè)學(xué)校教育是否成功的重要依據(jù),導(dǎo)致了部分學(xué)校主要以傳統(tǒng)的講練結(jié)合的方式進(jìn)行物理教學(xué),因?yàn)樗麄冋J(rèn)為進(jìn)行科學(xué)探究既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,不如講練結(jié)合便捷.其實(shí)不然,在講練結(jié)合的傳統(tǒng)模式中,只重視知識(shí)的傳授,不重視學(xué)法的研究;只重視結(jié)論,不重視過(guò)程、不重視科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養(yǎng),使學(xué)生成為知識(shí)的容器,而被大量枯燥乏味、難以理解的知識(shí)、大量重復(fù)的強(qiáng)化練習(xí)壓得不堪重負(fù),為“應(yīng)試”整天埋頭書本,這才是真正的費(fèi)時(shí)費(fèi)力而又得不償失.為轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方式,新一輪課程改革力舉科學(xué)探究,其目的在于將教學(xué)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的承傳和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲得知識(shí)轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神,盡管真正實(shí)施科學(xué)探究需要較多的時(shí)間,但它本身就是新課程必須的教學(xué)內(nèi)容.新課程倡導(dǎo),在探究中體驗(yàn)物理,在體驗(yàn)中理解物理,從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,這種能力一旦提高,就會(huì)事半功倍.此外,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,探究式教學(xué)比講練式教學(xué)有效.實(shí)踐表明,學(xué)生最感興趣的學(xué)習(xí)方式是“科學(xué)探究”,濃厚的興趣會(huì)使個(gè)體產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度推動(dòng)他興致勃勃地去學(xué)習(xí),從而提高學(xué)習(xí)效率.因此,在實(shí)際教學(xué)中切不可藐視科學(xué)探究的作用.那種以“講練”代替“實(shí)驗(yàn)”,以“圖片資料”代替“實(shí)驗(yàn)”,以“書面作業(yè)”代替“實(shí)驗(yàn)”探究的做法是不可取的.科學(xué)探究,永無(wú)止境.只要我們加強(qiáng)學(xué)習(xí)、研究,努力實(shí)踐,認(rèn)真總結(jié),讓科學(xué)探究貫穿于物理教學(xué)始終,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與科學(xué)探究,就能讓學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)體驗(yàn)到學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣,了解科學(xué)研究的方法,培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神,使他們更好地掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探究奠定良好的基礎(chǔ).
3已知結(jié)論,再探無(wú)味
在物理新課程中改變傳統(tǒng)的、單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)是新課改的一大亮點(diǎn).探究式實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)結(jié)論是未知的,因此,人教版物理教材中對(duì)探究實(shí)驗(yàn)不給步驟和結(jié)論,空白處較多,旨在給學(xué)生更多的自主探究的空間,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲.然而,實(shí)際教學(xué)中,有些學(xué)校提倡“先學(xué)后教”的教學(xué)方式,使學(xué)生鉆研輔導(dǎo)資料,事先知道了所探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)論,導(dǎo)致探究實(shí)驗(yàn)又變成了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)而變味.因此,學(xué)生提出,如果我們已知結(jié)論再探無(wú)味,從而對(duì)實(shí)驗(yàn)消極觀望,興趣低落.心理學(xué)研究表明,人們對(duì)事物或活動(dòng)本身的興趣稱為直接興趣,而對(duì)活動(dòng)的目的或結(jié)果的興趣稱為間接興趣,間接興趣與直接興趣互為影響.鑒于此,為培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣對(duì)有些實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)不提倡預(yù)習(xí).
4按部就班,扼殺興趣
很多教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)探究這種學(xué)習(xí)方式時(shí),都是事先確定課題,設(shè)計(jì)教學(xué)策略,然后按部就班地實(shí)施探究活動(dòng).對(duì)于課堂上由師生互動(dòng)引發(fā)的問(wèn)題,也就是在學(xué)生學(xué)習(xí)生活中遇到可以探究的問(wèn)題,教師卻沒(méi)有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生開展探究活動(dòng).當(dāng)學(xué)生在課堂教學(xué)中對(duì)教師提出的問(wèn)題提出異議時(shí),教師應(yīng)當(dāng)將問(wèn)題拋給學(xué)生,引導(dǎo)全班同學(xué)就此問(wèn)題進(jìn)行探究,這樣的探究過(guò)程不僅有助于加深學(xué)生對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí),而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力.有不少教師錯(cuò)過(guò)了這樣開展探究活動(dòng)的絕好機(jī)會(huì).而是按照課前設(shè)計(jì)好的問(wèn)題探究,而學(xué)生提出有關(guān)新的探究問(wèn)題被認(rèn)為是不按老師要求去做的壞學(xué)生,這樣絕好的探究機(jī)會(huì)被扼殺了.很多案例教學(xué)實(shí)踐都啟發(fā)我們,應(yīng)該從學(xué)生的學(xué)習(xí)生活與社會(huì)生活中,選擇探究學(xué)習(xí)的題目,圍繞教學(xué)的某個(gè)環(huán)節(jié)展開,往往能夠取得很好的教學(xué)效果.特別是在物理課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該抓住由師生互動(dòng)引發(fā)的值得探究的問(wèn)題,不失時(shí)機(jī)地開展科學(xué)探究活動(dòng).
5追求完整,模式僵化
一個(gè)完整的探究過(guò)程包括七個(gè)要素,即“提出問(wèn)題———猜想與假設(shè)———制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)———進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)———分析與論證———評(píng)估———交流與合作”.但有很多的探究過(guò)程是不完整的,只是用了其中的幾個(gè)要素進(jìn)行探究,也有的是一個(gè)大問(wèn)題包含幾個(gè)小問(wèn)題,這就要求我們根據(jù)具體的探究問(wèn)題對(duì)這七個(gè)要素進(jìn)行組合、改變順序、合理增減等,切不可機(jī)械地套用,陷入一種僵化的模式.特別是剛剛開始進(jìn)行探究教學(xué)時(shí),應(yīng)該先將一些主要的探究要素教給學(xué)生,然后再慢慢地使探究的要素逐漸完整.例如“探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”、“探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律”等都是有完整探究過(guò)程的探究活動(dòng).“探究凸透鏡成像規(guī)律”只經(jīng)歷了“提出問(wèn)題———猜想與假設(shè)———制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)———進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)———分析與論證”等五個(gè)要素,這個(gè)探究活動(dòng)又是由兩個(gè)小的探究過(guò)程組成,即探究凸透鏡成實(shí)像和探究凸透鏡成虛像的情況,這說(shuō)明探究過(guò)程也可以根據(jù)實(shí)際需要重新組合.在探究活動(dòng)中可根據(jù)探究的具體問(wèn)題靈活設(shè)置,各要素在探究過(guò)程中不應(yīng)面面俱到,而應(yīng)各有側(cè)重.例如“觀察水的沸騰”探究實(shí)驗(yàn)中,就應(yīng)該側(cè)重于“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”這個(gè)環(huán)節(jié).又如“歐姆定律的探究”應(yīng)該側(cè)重于“實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)”這一環(huán)節(jié).
6起點(diǎn)太高,難以探究
1 科學(xué)組建探究合作學(xué)習(xí)小組
學(xué)期初,由班主任、科任教師、學(xué)習(xí)委員、課代表對(duì)全班學(xué)生按性別、學(xué)習(xí)成績(jī)、能力等因素進(jìn)行均衡組合,分成若干小組(5~6人為宜),由每個(gè)小組推選出兩個(gè)小組長(zhǎng),一名組長(zhǎng)負(fù)責(zé)全組人員討論、交流、成果展示,作業(yè),順利完成探究活動(dòng);另一名小組長(zhǎng)負(fù)責(zé)維持小組秩序、紀(jì)律,每組學(xué)生要合理搭配,讓不同智力水平、思維方式、情趣、特長(zhǎng)的學(xué)生結(jié)為一組達(dá)到能力互補(bǔ)、性別互補(bǔ)、性格互補(bǔ),做的既利于組內(nèi)協(xié)調(diào)又利于各組公平競(jìng)爭(zhēng).
2 準(zhǔn)備器材、搭建平臺(tái)、疏通渠道
在探究某個(gè)課題之前,教師要為每組準(zhǔn)備足夠的實(shí)驗(yàn)器材供學(xué)生選用,我們的做法是:為每組提供的某種器材都不是唯一的,學(xué)生有充足的選擇空間,如:在做測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們?yōu)閷W(xué)生提供兩只滑動(dòng)變阻器(20Ω 2 A、50Ω1 A),試驗(yàn)中要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況分析選擇恰當(dāng)?shù)钠鞑?,這樣,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力,小組合作學(xué)習(xí)結(jié)束,要把學(xué)習(xí)成果向全班展示,可實(shí)現(xiàn)全班交流,信息反饋,這是一個(gè)非常重要環(huán)節(jié),我們采取了靈活的展示方式:有提問(wèn)法,教師提問(wèn),每組選出一個(gè)代表回答;舉牌法,小組可把結(jié)論或答案寫在一個(gè)事先準(zhǔn)備好的紙板上,舉起來(lái),供老師和學(xué)生快速瀏覽;板演法,學(xué)生代表到黑板板演,為了節(jié)省時(shí)間,我們?cè)诮淌野惭b了4塊黑板,教室前1塊,教室后一塊,靠走廊的墻面上2塊,這樣可滿足全班10個(gè)小組同時(shí)板演,當(dāng)小組探究學(xué)習(xí)時(shí),教師要走下講臺(tái),深入各小組中去,隨時(shí)掌握各組學(xué)習(xí)情況,為學(xué)生提供必要的幫助和指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)各組存在的問(wèn)題,并予以矯正,以此達(dá)到學(xué)生與學(xué)生之間,學(xué)生與教師之間的信息交流順暢,反饋渠道疏通、快捷.
3 在科學(xué)探究活動(dòng)中小組合作學(xué)習(xí)的實(shí)施
3.1 創(chuàng)設(shè)情景 提出問(wèn)題
學(xué)生能夠根據(jù)某個(gè)情景提出一個(gè)有價(jià)值的探究問(wèn)題,往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要,為了培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題的能力,教師要根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)一個(gè)有刺激、有吸引力的真實(shí)情景,激起學(xué)生誘惑、矛盾感和好奇心,形成探究動(dòng)機(jī),使學(xué)生始終保持一種最佳的心理探究狀態(tài),提示分析問(wèn)題的方法,使學(xué)生通過(guò)思考和感知順利進(jìn)入問(wèn)題核心,誘發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題,各學(xué)習(xí)小組的每一個(gè)成員都要深入思考,每人要提出一個(gè)或幾個(gè)問(wèn)題,然后小組討論,進(jìn)行補(bǔ)充、篩選,作為小組的問(wèn)題,在全班展示,最后教師總結(jié)各組的問(wèn)題,和學(xué)生一起確定要探究的問(wèn)題.
3.2 充分想象 猜想假設(shè)
猜想假設(shè)是探究活動(dòng)的中心環(huán)節(jié),它能使學(xué)生明確探究方向,在這一環(huán)節(jié)教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,同時(shí)為了避免學(xué)生胡思亂想,要指導(dǎo)學(xué)生猜想方法:(1)從生活經(jīng)驗(yàn)中啟發(fā),從物理事實(shí)人手;(2)采用逆向、分散、類比、等效等思維方法進(jìn)行猜想,各組在充分討論的基礎(chǔ)上,在全班展示,既要說(shuō)出猜想的結(jié)論又要說(shuō)出猜想依據(jù)或思路.
3.3 深入探究 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
各組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要遵守設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原則:科學(xué)合理,現(xiàn)象明顯,易于觀察,能夠反映事物本質(zhì)和規(guī)律具有普遍性;設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,材料易取,便于操作,鼓勵(lì)用身邊的物品做實(shí)驗(yàn),各小組在充分討論后,在全班展示設(shè)計(jì)方案,教師要鼓勵(lì)有創(chuàng)意的設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)教材中的設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充、完善、質(zhì)疑.
3.4分工合作 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)方案確定后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)要由小組成員分工合作完成,一般由1名學(xué)生負(fù)責(zé)選取實(shí)驗(yàn)器材,大家審議通過(guò);由2~3人組裝器材,操作;由1人觀察現(xiàn)象,讀取數(shù)據(jù);由1人設(shè)計(jì)表格收集信息.
3.5 活躍思維 分析論證
小組成員在組長(zhǎng)組織下,把感知到的材料反復(fù)加工,合理改造,去粗取精,去偽存真,用表格或圖像法分析和準(zhǔn)確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),得出本質(zhì)的內(nèi)在規(guī)律.
3.6客觀評(píng)價(jià) 評(píng)估交流
各組在完成上述各環(huán)節(jié)之后,針對(duì)本組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估.如,實(shí)驗(yàn)裝置是否有缺陷?探究過(guò)程是否有失誤?猜想和結(jié)果是否一致?得出的結(jié)論是否有普遍性?還有沒(méi)有更好的實(shí)驗(yàn)方法?同時(shí),教師要對(duì)各組探究的完成情況進(jìn)行合理、公平的評(píng)價(jià),以此激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,保持學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性.
關(guān)鍵詞:初中;物理教學(xué);科學(xué)探究
在初中物理實(shí)驗(yàn)課程中,科學(xué)探究是一個(gè)重要的理念,與物理課程的教學(xué)內(nèi)容有著同等的學(xué)習(xí)價(jià)值。在新的課程標(biāo)準(zhǔn)下,物理教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)該是注重初中學(xué)生的科學(xué)探究能力以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng),通過(guò)探究學(xué)習(xí),讓學(xué)生懂得以客觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度來(lái)學(xué)習(xí)這門學(xué)科。
一、科學(xué)探究的認(rèn)識(shí)
科學(xué)探究的過(guò)程就是科學(xué)家進(jìn)行科研工作,開展發(fā)明創(chuàng)造工作的過(guò)程。在學(xué)校,科學(xué)探究是讓學(xué)生模擬科學(xué)家的工作過(guò)程,科學(xué)探究的過(guò)程要求學(xué)生要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)。首先,學(xué)生要按照一定的科學(xué)思維去探索學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,可以學(xué)到科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,可以發(fā)展自身的創(chuàng)新能力以及進(jìn)行深入的科學(xué)探究,使得學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解更加深刻。而在物理課程教學(xué)中,科學(xué)探究是指通過(guò)物理教師的指導(dǎo)和監(jiān)督,讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中能夠自主學(xué)習(xí),并通過(guò)互相的經(jīng)驗(yàn)交流學(xué)習(xí),讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)物理科學(xué)知識(shí)。這時(shí)學(xué)校為學(xué)生提供的就是一個(gè)科學(xué)探究的平臺(tái),讓學(xué)生有更多的質(zhì)疑機(jī)會(huì),從而讓學(xué)生通過(guò)各種嘗試來(lái)探究物理知識(shí)。
二、實(shí)施科學(xué)探究的策略
(1)在實(shí)驗(yàn)開始之前,應(yīng)該讓學(xué)生提前制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),根據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)制訂實(shí)驗(yàn)方案。教師可以嘗試讓學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)方法,讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)的裝置和工具。在制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃之前,學(xué)生要先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模J(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)原理和方法,之后再制訂實(shí)驗(yàn)方案。其中實(shí)驗(yàn)方法是通過(guò)對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)精度、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)原理都要有所掌握,才能綜合考慮而選擇得出的。
(2)在科學(xué)探究的階段,要先從生活實(shí)際著手。首先教師可以讓學(xué)生深入到生活實(shí)踐中,研究生活中的物理知識(shí)。例如,為什么夏天晾曬的衣服比冬天要容易干,為什么將洗過(guò)的衣服晾在通風(fēng)處會(huì)干得更快,從這樣的生活實(shí)例中,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)關(guān)于蒸發(fā)現(xiàn)象的物理知識(shí),通過(guò)引證和實(shí)例探究來(lái)學(xué)習(xí)蒸發(fā)的原理等相關(guān)內(nèi)容。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí),要讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)探究方案,去驗(yàn)證自己的猜想,達(dá)到互相交流學(xué)習(xí)的目的,學(xué)生自己也會(huì)從中取長(zhǎng)補(bǔ)短。
(3)教師在分配實(shí)驗(yàn)任務(wù)時(shí)要關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異,確保全員的有效參與。在一個(gè)班級(jí)中,學(xué)生的個(gè)體差異決定著實(shí)驗(yàn)的有效性,因此,教師要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)來(lái)分配實(shí)驗(yàn)小組,例如動(dòng)手能力強(qiáng)、思維較活躍、性格內(nèi)向等特點(diǎn),針對(duì)這些特點(diǎn),教師應(yīng)交叉將這些性格特點(diǎn)的學(xué)生均分在一個(gè)小組里,平衡小組的實(shí)力,并將任務(wù)分配下來(lái),讓他們各司其職,分工協(xié)作,共同完成科學(xué)探究任務(wù),這樣讓學(xué)生都有表現(xiàn)的機(jī)會(huì),提升他們積極參與性。
(4)學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí),教師不能總是干涉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展,應(yīng)該給予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)空間,讓學(xué)生有充分的時(shí)間來(lái)思考實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。教師可以在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),循環(huán)巡視,以便及時(shí)地糾正學(xué)生的錯(cuò)誤。在實(shí)驗(yàn)前,教師要做好安全指導(dǎo)工作,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)要求,要求學(xué)生愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、注意人身安全等。
(5)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師要關(guān)注的問(wèn)題不是實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而是實(shí)驗(yàn)過(guò)程所用到的方法。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究以后,教師應(yīng)該關(guān)心學(xué)生是否在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中有積極地參與,然后讓學(xué)生在探究結(jié)束后,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),互相探討交流,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的不足,并提出改進(jìn)的方法,從而強(qiáng)化學(xué)生對(duì)探究過(guò)程的體驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
總之,隨著新課程改革的實(shí)施,初中的物理課程教學(xué)方式也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。為了加強(qiáng)對(duì)初中物理教學(xué)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí),就要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。作為物理教師,要制定合理的教學(xué)計(jì)劃,對(duì)于物理教學(xué)的內(nèi)容要合理安排。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)課程,教師可以引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探究實(shí)驗(yàn)原理,從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力,使學(xué)生得到全面的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
1 劉銳鋒.如何在物理教學(xué)中開展科學(xué)探究活動(dòng)[J].科學(xué)咨詢(決策管理),2008(7).
【關(guān)鍵詞】探究教學(xué);探究活動(dòng);問(wèn)題意識(shí);發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;思維品質(zhì)
以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為主的探究式教學(xué)就是根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容與預(yù)定的教學(xué)目標(biāo),以知識(shí)為載體,在教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法積極探索,主動(dòng)獲取知識(shí)、發(fā)展探究能力、形成科學(xué)概念,培養(yǎng)探索精神的實(shí)踐活動(dòng),是一種重要的教學(xué)方式。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,探究教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生在教師啟發(fā)引導(dǎo)下主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)。而學(xué)生的探究活動(dòng)(即學(xué)生用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)。)則是實(shí)施探究教學(xué)過(guò)程中必不可少的教學(xué)活動(dòng)。下面就如何引導(dǎo)學(xué)生在課堂上參與探究活動(dòng)談?wù)剮c(diǎn)粗淺的意見(jiàn)。
一、激發(fā)學(xué)生問(wèn)題意識(shí),使學(xué)生主動(dòng)探究
“問(wèn)題意識(shí)”是指學(xué)生在認(rèn)知活動(dòng)中,對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)和一些難以解決的實(shí)際或理論問(wèn)題所產(chǎn)生的懷疑、困惑、焦慮和探究等心理狀態(tài),并能在其驅(qū)動(dòng)下,不斷提出問(wèn)題與解決問(wèn)題。初中的物理教學(xué),教師往往忽略了非科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中(如:演示實(shí)驗(yàn)或“想想做做”的小實(shí)驗(yàn))學(xué)生的探究活動(dòng),需要在課堂上通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí),在此驅(qū)動(dòng)下,啟發(fā)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生在課堂上主動(dòng)地參與探究活動(dòng),從而更好地解決問(wèn)題。
1.讓學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)參與探究
學(xué)生在形成概念、掌握規(guī)律的過(guò)程中,正確地進(jìn)行科學(xué)抽象,由感性上升到理性,是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果教師在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)只讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或記錄數(shù)據(jù),不引導(dǎo)學(xué)生參與分析和科學(xué)抽象的學(xué)習(xí)探究活動(dòng)而由自己包辦代替得出結(jié)論,并要學(xué)生記住,學(xué)生的認(rèn)識(shí)往往還停留在感性認(rèn)識(shí)。因此,在一些演示實(shí)驗(yàn)里設(shè)計(jì)學(xué)生在課堂上能參與的探究活動(dòng)是必要的。例如,在《電與熱》一節(jié)里,教師先創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生猜想,做法是:展示常見(jiàn)電熱器,提問(wèn):①這些用電器工作的時(shí)候有什么共同特點(diǎn)?學(xué)生回答“發(fā)熱”后,提問(wèn):②你知道的用電器之中,還有哪些用電熱器工作的時(shí)候會(huì)發(fā)熱?學(xué)生回答后教師講述電流的熱效應(yīng):電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能要轉(zhuǎn)化成熱,這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。提出問(wèn)題:電爐絲通過(guò)導(dǎo)線接到電路里,電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電流相同,為什么電爐絲熱的發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不怎么發(fā)熱?換句話說(shuō),電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?(學(xué)生可能回答:電流,電阻,時(shí)間等)。然后進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)一:電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系。步驟是:(1)提問(wèn):當(dāng)我們研究對(duì)象“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量”與多個(gè)因素有關(guān)則實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用什么方法?(學(xué)生會(huì)回答:控制變量法)。接著提問(wèn):現(xiàn)在要研究與電阻關(guān)系則要控制什么量相等?(學(xué)生會(huì)回答:電流,時(shí)間)。接著提問(wèn):至少要多少個(gè)電阻?電路怎樣連接?電流相等嗎?(學(xué)生可能回答:兩個(gè),串聯(lián),電路中各處的電流相等。)(2)學(xué)生設(shè)計(jì)電路,畫出電路圖。(3)教師展示學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖并評(píng)價(jià)。(4)由教儀站提供的焦耳定律演示器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示(提示學(xué)生注意觀察液柱上升情況)直到結(jié)束。(5)提問(wèn):為什么兩邊的液柱上升會(huì)不一樣?學(xué)生會(huì)解答為:液體熱脹冷縮程度不同;提問(wèn):哪邊液柱上升得快?學(xué)生回答:電阻大的一邊液柱上升得快,說(shuō)明相同時(shí)間電能轉(zhuǎn)化成的熱多還是少?學(xué)生解答為:電阻大的一邊,電能轉(zhuǎn)化成的熱多。(6)由學(xué)生概括得出結(jié)論(教師可從旁引導(dǎo)學(xué)生的文字表述):電流相同的條件下,電阻越大,相同時(shí)間電能轉(zhuǎn)化成的熱就越多。接著進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)二:電流的熱效應(yīng)與電流的關(guān)系。步驟做法與前類似。可見(jiàn)教師先創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)學(xué)生猜想,激發(fā)學(xué)生問(wèn)題意識(shí),讓學(xué)生在堂上設(shè)計(jì)電路,畫出電路圖,演示后在教師引導(dǎo)下由學(xué)生自己概括得出結(jié)論的一系列探究活動(dòng),提高學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)知水平。
2.讓學(xué)生在“想想做做”的小實(shí)驗(yàn)中主動(dòng)參與探究
初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣主要是直接興趣,他們具有較強(qiáng)烈的操作欲望,對(duì)自己能動(dòng)手操作有濃厚的興趣。教師必須充分重視這種心理特點(diǎn),要保護(hù)學(xué)生的積極性,不要挫傷他們處于萌芽狀態(tài)的物理學(xué)習(xí)興趣。初中物理教材中有些章節(jié)里都有“想想做做”的小實(shí)驗(yàn),教師可根據(jù)實(shí)際情況盡可能地讓學(xué)生在堂上分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng)。例如,在《汽化和液化》一節(jié)里研究蒸發(fā)致冷問(wèn)題就有這樣的“想想做做”,它是學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念的實(shí)驗(yàn)探究。教師可先創(chuàng)設(shè)情景:夏天當(dāng)我們游泳后走向岸邊時(shí),身體上還掛著水珠,忽然一陳風(fēng)吹過(guò)會(huì)有什么感覺(jué)呢?有學(xué)生回答:感覺(jué)到冷。也有學(xué)生問(wèn):為什么會(huì)冷?然后組織學(xué)生把酒精擦在手背上,然后提出問(wèn)題:酒精擦在手背上有什么樣的感覺(jué)?學(xué)生回答:手背變冷。接著指導(dǎo)學(xué)生做小實(shí)驗(yàn):(1)對(duì)著溫度計(jì)的玻璃泡用扇子扇,觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化;(2)把酒精反復(fù)涂在溫度計(jì)的玻璃泡上,用扇子扇,觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化。讓學(xué)生分析所觀察到的現(xiàn)象,教師引導(dǎo)學(xué)生思考(溫度是表示物體的冷熱程度,酒精涂在玻璃泡上的溫度計(jì)示數(shù)會(huì)降低,這表明溫度計(jì)玻璃泡上的熱被酒精蒸發(fā)時(shí)帶走,從而說(shuō)明酒精在蒸發(fā)時(shí)會(huì)從它依附著的玻璃泡上吸熱)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。此例中,學(xué)生在生活中對(duì)蒸發(fā)已有體會(huì)和經(jīng)驗(yàn),在頭腦中已形成了前科學(xué)概念的圖式,教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生問(wèn)題意識(shí),能使學(xué)生主動(dòng)地參與探究活動(dòng),提高學(xué)生對(duì)物理概念的認(rèn)知水平。
二、增設(shè)探究活動(dòng)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力
物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出了提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)的課程理念,提倡學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手。這就要求學(xué)生學(xué)習(xí)方式要由接受式向發(fā)現(xiàn)式轉(zhuǎn)變,要讓學(xué)生同科學(xué)研究者一樣經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、探索和研究等認(rèn)知活動(dòng),逐步培養(yǎng)學(xué)生處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力,以及交流與合作的能力等,突出創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
1.讓學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
教師可在教材的一些探究實(shí)驗(yàn)里增設(shè)探究活動(dòng)內(nèi)容,讓學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,例如:在探究平面鏡成像的特點(diǎn)時(shí),教師先設(shè)置情景,點(diǎn)燃蠟燭,正對(duì)平面鏡,往后移動(dòng)蠟燭,讓學(xué)生把觀(上接第96頁(yè))察到的現(xiàn)象說(shuō)出來(lái),再往前移動(dòng)蠟燭,讓學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象說(shuō)出來(lái)(很多學(xué)生會(huì)說(shuō):蠟燭靠近鏡子,像也靠近鏡子并且像變大,蠟燭遠(yuǎn)離鏡子,像也遠(yuǎn)離鏡子并且像變?。蓪W(xué)生所說(shuō)的現(xiàn)象再引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題:像到鏡的距離與物到鏡的距離,像的大小與物的大小有什么關(guān)系?教師解釋:量距離要使用刻度尺,確定像的位置可使用另一支相同蠟燭來(lái)替代像且便于比較大小。接著先給每組兩支相同蠟燭,一張大紙和刻度尺,一塊平面鏡,點(diǎn)燃其中一根蠟燭讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)很快就發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,有學(xué)生會(huì)提出:老師,找不到像的位置,怎么量出像到鏡的距離?老師反問(wèn):為什么找不到像的位置?學(xué)生回答:只看到鏡里的像,但在鏡前看不到鏡后的蠟燭應(yīng)放在那里。教師:沒(méi)錯(cuò),用平面鏡只看到鏡里的像,但看不到鏡后的蠟燭不能確定像的位置。那么既要看到像又要看到鏡后的蠟燭可使用什么代替平面鏡?給時(shí)間學(xué)生想(如果沒(méi)有學(xué)生回答,教師提示:平時(shí)我們對(duì)著玻璃窗可以看到自己的像也可以看到窗外的境物),學(xué)生會(huì)回答:用平面玻璃。這樣可使學(xué)生在探究過(guò)程中遇到困難,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,從而想辦法解決問(wèn)題,讓學(xué)生感受科學(xué)探究并非一帆風(fēng)順,同時(shí)也使學(xué)生掌握本實(shí)驗(yàn)使用平面玻璃的原因。然后教師用平面玻璃代替平面鏡再讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究,要求改變點(diǎn)燃蠟燭到平面玻璃的距離要做三次。實(shí)驗(yàn)完畢后,展示幾個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讓學(xué)生討論、歸納。這時(shí)學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)它們生活經(jīng)驗(yàn)中“物體靠近鏡子,像變大,物體遠(yuǎn)離鏡子,像變小”的前科學(xué)概念是錯(cuò)誤的,從而使學(xué)生更深刻地認(rèn)知平面鏡成像的規(guī)律。培養(yǎng)了學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。
2.讓學(xué)生在交流合作活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
教師可在教材的一些探究物理規(guī)律實(shí)驗(yàn)里增設(shè)特殊性與普遍性的探究?jī)?nèi)容,讓學(xué)生在交流合作的活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,例如:在探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí),給予器材除電池組、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線外,單數(shù)組別是兩個(gè)相同的燈泡,雙數(shù)組別是兩個(gè)不同的燈泡,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行兩次測(cè)量并把數(shù)據(jù)記錄在表格上,實(shí)驗(yàn)完畢后先讓每個(gè)組得出初步結(jié)論,再讓前一個(gè)單數(shù)組與后一個(gè)雙數(shù)組結(jié)合為一個(gè)組進(jìn)行交流,這時(shí)學(xué)生都會(huì)得到一個(gè)共同的結(jié)論是并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,但單數(shù)組卻得到各支路電流相等的結(jié)論而引起與雙數(shù)組的爭(zhēng)議,這時(shí)教師可提示學(xué)生:注意觀察實(shí)驗(yàn)所用器材有什么不同。學(xué)生會(huì)很快發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就在燈泡上,單數(shù)組的兩個(gè)燈泡是相同的,而雙數(shù)組兩個(gè)燈泡不同,從而得到了只有支路上的用電器相同時(shí)才有支路電流相等的結(jié)論是具有特殊性,而兩組共同結(jié)論才具有普遍性。類似這樣的探究還有串聯(lián)電路的電壓規(guī)律也可進(jìn)行這種方式的教學(xué)。加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中得出普遍規(guī)律的認(rèn)識(shí)??梢?jiàn)通過(guò)探究過(guò)程中的交流合作,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并能自主解決問(wèn)題。培養(yǎng)了學(xué)生在探究活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力,認(rèn)知交流合作的重要性。
三、設(shè)計(jì)利于培養(yǎng)學(xué)生能力的探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)
現(xiàn)代教學(xué)始終不能脫離培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì),它也是實(shí)施素質(zhì)教育的重要途徑。物理學(xué)是一門自然學(xué)科,物理學(xué)中的概念、公式以及定律都是人們從一系列實(shí)踐活動(dòng)中再經(jīng)過(guò)人腦思考抽象出來(lái)的,可見(jiàn)物理的教學(xué)是不能離開教師的“引導(dǎo)”和學(xué)生在課堂上的“探究活動(dòng)”而獨(dú)立存在。物理探究教學(xué)給學(xué)生提供了更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間,有利于培養(yǎng)學(xué)生的能力和思維品質(zhì)。
1.運(yùn)用知識(shí)遷移規(guī)律和類比法設(shè)計(jì)學(xué)生的探究活動(dòng)
在初中物理課堂教學(xué)上,要注意啟發(fā)學(xué)生的收斂思維,讓學(xué)生主動(dòng)地參與教學(xué)的探究實(shí)踐活動(dòng)。收斂思維是指?jìng)€(gè)人利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)作為引導(dǎo),按照傳統(tǒng)的方法,從儲(chǔ)存的資料中尋求正確答案的推理性和邏輯性思維。教師可利用知識(shí)的遷移規(guī)律,通過(guò)復(fù)習(xí)舊知識(shí)并與新的物理現(xiàn)象或新問(wèn)題對(duì)比,用類比的方法去啟發(fā)學(xué)生的收斂思維,使學(xué)生能在探究的實(shí)踐活動(dòng)中正確推理出新的規(guī)律和知識(shí)。所謂溫故知新,利用新舊事物的相似再找出它們的不同之處去認(rèn)識(shí)新事物,這正是人類探究新事物的一種常用方法。例如,在講解電壓表使用的一課中,每四位學(xué)生一組,每組各有一個(gè)電壓表和電流表,教師可通過(guò)提問(wèn)學(xué)生先復(fù)習(xí)已學(xué)過(guò)的電流表使用的知識(shí),然后開展學(xué)生探究電壓表的分組實(shí)踐活動(dòng),將電壓表與電流表相對(duì)比,讓學(xué)生主動(dòng)去觀察找出兩者的相同點(diǎn):都有三個(gè)接線柱,兩個(gè)量程,表盤讀數(shù)由零至最大值都是30小格。及找出不同點(diǎn)在于電流表的兩個(gè)量程是“0~0.6安”或“0~3安”,而電壓表的兩個(gè)量程是“0~3伏”或“0~15伏”。然后,將電壓表讀數(shù)的教學(xué)幻燈片投影,將指針撥到任意一個(gè)位置上,將接線分別接在“-”和“3”或接在“-”和“15”上。提問(wèn)學(xué)生兩個(gè)量程下的分度值各是多少,讓學(xué)生思考和討論,然后再回答指針的讀數(shù)。這樣一來(lái),學(xué)生的腦海里在教師的啟發(fā)下將已學(xué)到的知識(shí)與所觀察到的事物或現(xiàn)象互相聯(lián)系,再經(jīng)過(guò)邏輯推理后把已學(xué)到的知識(shí)遷移到新的知識(shí)上,就是開啟了學(xué)生的收斂思維。
2.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理,增設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)的探究活動(dòng)
在初中物理課堂教學(xué)上,要注意啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維,讓學(xué)生主動(dòng)地參與教學(xué)的探究實(shí)踐活動(dòng)。發(fā)散思維是指利用不同的思維方向,不受限于現(xiàn)有知識(shí)范圍,不遵循傳統(tǒng)的固定方法,采取開放和分歧方式,以衍生各種可能的答案或不同的解決方法。發(fā)散思維必須流暢,有彈性并富有創(chuàng)造性,也必須符合原有特性、原則及切題。教師可提出一些開放性、沒(méi)有單一答案的實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生去思考和探究。利用發(fā)散思維尋找解決實(shí)際問(wèn)題的多種方法去認(rèn)識(shí)新事物也是人類探究新事物的一種重要方法。例如:在測(cè)量密度的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課上,教師先復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理,講述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)步驟后,讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完畢后,提出開放式的探究實(shí)驗(yàn):在測(cè)量礦石密度時(shí),礦石不能放入量筒里但可放進(jìn)溢水杯,現(xiàn)有水、玻璃杯和溢水杯以及天平和量筒怎樣測(cè)出礦石密度。再由學(xué)生思考,分組討論和探究,制定此實(shí)驗(yàn)方法和步驟并完成此實(shí)驗(yàn)。這時(shí)學(xué)生就會(huì)遇到一個(gè)難題,就是不能放入量筒怎樣才能測(cè)出礦石的體積呢?這時(shí)學(xué)生就不能再遵循傳統(tǒng)的固定方法,而必順通過(guò)發(fā)散思維,把知識(shí)延伸與拓展去找出一種新的方法才可以解決,然后教師再收集學(xué)生的不同答案引導(dǎo)學(xué)生評(píng)論分析,在評(píng)論分析中再一次提升學(xué)生本人的思維品質(zhì)。利用學(xué)生所做的開放性實(shí)驗(yàn)而進(jìn)行的課堂探究活動(dòng)既可以啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維,使到學(xué)生運(yùn)用知識(shí)獲得延伸與拓展,思考問(wèn)題變得流暢,而不再受到局限;又可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維意識(shí)。
綜上所述,在初中物理教學(xué)上實(shí)施探究教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究活動(dòng),能激發(fā)學(xué)生問(wèn)題意識(shí),提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力和動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)。達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
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