孫福雙
人類具有探究的天性,這種天性為開展探究教學提供了強大的動力。隨著我國新課程、新標準的推進,探究教學受到前所未有的重視?!段锢碚n程標準(實驗稿)》明確提出注重科學探究,提倡學習方式多樣化。這對開展探究教學又提供了強有力的政策保證。然而,隨著探究教學的深入開展,實踐中遇到的困難將越來越大。筆者結(jié)合自己近幾年來的實踐和研究,談一些有關(guān)自主探究實驗教學的體會。
物理以實驗為基礎(chǔ),實驗不僅對科學理論起檢驗作用,而且實驗本身也是科學理論的探究過程。傳統(tǒng)的學生物理實驗大致可分為2類:一類是驗證性實驗,如“電磁感應現(xiàn)象”等;另一類是知識的應用性實驗,如“測物質(zhì)的密度”等實驗。這2類實驗都是在學生掌握有關(guān)的知識后進行的,學生能預料到大致的實驗結(jié)果,所以對這些實驗缺乏興趣,這不利于發(fā)展他們的創(chuàng)造性思維。而自主探究性實驗是指在教師指導下,學生圍繞某個問題獨自進行實驗,觀察現(xiàn)象,分析結(jié)果,從中發(fā)現(xiàn)科學概念和原理,以獲得知識,培養(yǎng)能力的一種教學方法。在物理自主探究性實驗之前,學生對實驗結(jié)果并無真正了解,它更著力于讓學生主動發(fā)現(xiàn)問題,探求和解決問題,掌握知識的形成過程,為激發(fā)學生的創(chuàng)造潛能提供更大的可能。
自主探究性實驗在物理教學中的作用
教師在物理教學中,應根據(jù)教材的特點,有針對性地放手讓學生自己去做實驗。如“阿基米德原理”是一個典型的實驗原理,該實驗涵蓋了實驗技能、技巧、觀察及物理思想,完全可以改為自主探究性實驗,讓學生自己動手做。該實驗能否獲得滿意結(jié)論,關(guān)鍵是物體放入水槽后,以及實驗時是否讓重物慢慢浸入水中,是否接觸水槽內(nèi)壁。這樣可以讓學生養(yǎng)成嚴肅認真的科學態(tài)度,訓練技能技巧、培養(yǎng)其物理思想。這樣的實驗觀察課題教材中很多,如果能采用自主探究性實驗教學,不僅能培養(yǎng)學生的實驗技能、技巧和觀察能力、分析推理能力,更重要的是發(fā)展學生的發(fā)現(xiàn)能力和探索能力,這是其一。
其二,自主探究性實驗能夠培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際解決問題的能力和發(fā)展思維能力。如“測定小燈泡的功率”實驗及小實驗中的“測自己的步行速度”“測家用電冰箱每天消耗的電功”“探究聲的反射與共鳴”等實驗讓學生邊學習有關(guān)知識,邊親自動手實驗,邊分析、歸納總結(jié)。學生通過自己的實踐來完成自己的“發(fā)現(xiàn)”,成為知識的“發(fā)現(xiàn)者”,改變教師包辦代替的“灌輸式”教學模式。學生自己動手做實驗,得出結(jié)論,找出規(guī)律,又經(jīng)過練習,鞏固和運用所學知識與實踐相聯(lián)系,做到推理與實驗相印證,理論與實踐相結(jié)合,不但使學到的知識掌握得更牢固、更靈活,而且主動性和實踐能力以及思維能力都可獲得更進一步的提高。
如何搞好自主探究性實驗教學
從操作程序上講,自主探究性實驗必須緊緊抓住4個環(huán)節(jié)。
創(chuàng)設物理情境,提出研究問題物理教學必須通過創(chuàng)設物理情境,把學生引入物理學的世界,因此所選擇的自主探究實驗的問題必須與學生的日常生活密切聯(lián)系,同時實驗涉及的知識必須是學生已經(jīng)具有的。如“研究影響滑動摩擦力大小的因素”“研究影響浮力大小的因素”等都是開展自主探究性實驗的好素材。
進行猜想,提出假設,設計實驗方案在這一環(huán)節(jié),教師要鼓勵學生充分發(fā)揮想象力,根據(jù)已經(jīng)學過的物理學知識和生活經(jīng)驗,大膽地提出各種假設,并設計出檢驗的實驗方案(包括選擇實驗儀器和器材,先后測量哪些物理量、具體怎樣操作等)。
實驗檢驗,得出結(jié)論初中生已經(jīng)具備一定的知識基礎(chǔ)和技能基礎(chǔ),可由學生自由進行實驗探索。教師僅為學生驗證各種假設,提供實驗條件和必要的指導。即使學生的假設與所想到的結(jié)論無相關(guān)性,也要盡量滿足學生的實驗設想。如“研究影響浮力大小的因素”實驗中,對學生提出的如物體體積、液體體積、甚至物體的密度等假設,教師都不應忽視,而要提供條件讓學生進行驗證。
鞏固遷移,開拓提高自主探究性實驗關(guān)鍵的一點,是要通過實驗對實驗假設得出結(jié)論。而得出的結(jié)論是否正確,是否符合物理規(guī)律,是否能夠用來解決實際問題,必須要經(jīng)過新的實驗來檢驗。讓學生設計新實驗來驗證結(jié)論的可靠性,這是對原有認識的深化提高,也是學生探究能力發(fā)生質(zhì)的飛躍的過程。如在“研究串聯(lián)電路的等效電阻”后,可引導學生設計完成“研究并聯(lián)電路的等效電阻”實驗等。自主探究性物理實驗,既重視實驗過程又重視實驗結(jié)果,能滿足學生實現(xiàn)自我愿望的要求,更能激發(fā)學生的求知欲望,促進思維能力的發(fā)展。
總之,自主探究性實驗教學要始終把學生作為主體,教師作為客體;教師從中起組織者、合作者、引導者的作用,學生(特別是后進生)從中感受到探究的樂趣,探究的動力,成為知識真正的探究者。這樣才能達到自主探究性實驗的目的。
(作者單位:河北省唐山市豐南區(qū)大佟莊中學)