初中物理探究性教学初探

王向红

九年制义务教育物理《课程标准》指出,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,目的在于通过亲历科学探究活动让学生既学到科学知识,又培养科学探究的能力,同时增加对物理学科学习过程的理解。探究从根本意义上讲,是人们在已知的基础上探究未知领域的活动,学生的探究活动主要是以问题解决为取向的活动,即是一种检验性的探究活动。学生探究活动的主要价值在于促进学生的发展,是培养学生对科学认识事物的兴趣,获得独立探求知识和解决问题的方法能力,在教学中通过语言、实物、课件等创设与学生认识结构相适应的问题情景和探究活动,以期达到预期的目标。

一、探究活动是一个教师和学生的互动过程

探究教学活动是一种特殊的实践活动,教师和学生都是主体,必须通过师生的互动才能使探究活动顺利完成。事实证明,探究活动中完全放开,学生往往会束手无策;束缚太多,学生的创造能力得不到很好的发展,不仅不能实现教学目标,对学习的效率也有影响,因此在探究活动中,既要有学生的自主探究,也需要教师的必要指导,在师生互动的过程中,才能较好地完成教学目标。

在《探究物体浮沉条件》的教学中,如果完全让学生自主探究,即根据日常生活中所见到的浮沉情况,通过观察现象,分析提出猜想,然后设计实验来验证自己的猜想是否正确,往往四十五分钟的时间不能完成教学任务,在实际教学中可适当增加教师的指导针对学生的猜想,分步实验,使教师也成为研究主体中的一员,效果就理想多了。例如,学生通过观察认为,物体的浮沉与所受的浮力与重力的大小关系有关,下沉物体所受的浮力可通过弹簧秤的两次测量得到,上浮的物体所受的浮力用弹簧秤根本无法测出,这时学生不知所措,这时教师如适当引导,指出不用弹簧秤能不能测算出它所受的浮力,学生往往会想到根据阿基米得原理,测出它所排开液体的体积就可算出所受的浮力,再与重力比较,即可得出上浮的条件,利用量筒就可解决解决问题,这时他们的热情高涨,选择合适器材,顺利地完成了探究的过程,这样亲历的探究过程会使他们终生难忘。

二、实验探究方案的设置要合理

新教材探究凸透镜成像规律的实验,由原来教材的验证性实验,改为让学生自主探究的实验,学生学习物理的时间不长,学生对科学探究和物理思维方法,实验技能都没有很好地掌握好,而本节课对学生的各方面的要求都比较高,因此让学生自己动手收集实验数据有一定的难度,而且学生对物体成像的规律也是未知的。那么其规律是怎么一回事呢?物体成实像的规律是物距大于焦距时,物距越大,像距越小,像也越小;反之物距越小,像距越大,像也越大;物距等于2倍焦距时,像与物体等大。基于上述认识,通过教师演示发光灯泡灯丝在透镜中所成的像,学生知道物体在不同的地方,所成像的性质也可能发生变化,实验时可设计让学生先固定凸透镜的位置,将蜡烛放在离凸透镜较远的地方,逐渐靠近凸透镜,移动光屏找到像的位置,并确定像的性质,记录下物距和像距,将收集到数据填入表格中,这样一般学生都能较好地完成实验探究。探究性教学在实质上是一种模拟的科学研究活动,具体来说它包括相互联系的两个方面,一个是以“学”为中心的探究学习环境,二是给学生提供必要的帮助和指导,使学生在探究中能明确方向。探究性教学在具体的教学实施过程中,存在一定的困难,还外在措

索阶段,如何用好教材,设计好探究方案,做好对学生的帮助和指导工作,需要我们来一起探索和研究。

三、探究活动应不追求活动的完整性,允许学生出错

由于器材、环境、知识水准、操作技能等原因,学生的实验结果和结论有时误差较大。教师若以此为契机提出问题,通过分析、讨论,找出原因,改进实验方法,这对进一步提高学生的实验技能和综合能力会大有益处。切不可轻率指责、否定。同时,课前分组也应充分考虑学生的能力状况,活动过程中及时组织交流,以使学生学会倾听他人的见解,从而学会携手合作以实现活动目标。当然,课后的补救也是必要的。对探究过程中出现问题的小组或个人,教师应提供再探究的机会,帮助他们在分析失败原因的基础上,改进实验方法,完成探究,消除失败产生负面影响的可能。共性的问题,教师要采取恰当的措施补救,或提出新的探究课题。这很正常,正是问题或错误,才有了改进和创新。

一位学生在猜想浮力与什么因素有关时,提出“浮力和物体的温度有关”,预习过的同学或许会嗤之以鼻,但敢于猜想、勇于回答本身就应该肯定,更何况,当物体的温度变化时,质量一定,其体积必然变化,所受浮力能不变化吗?当这位同学把浮力知识同热、密度等已有知识结合起来,融会贯通后,不就有了更高、更全面的视角吗?这也许会使课堂背离教师原本的设计,也许这节课的预设任务因此而不能完成,但探究中的创新、活动中的亮点也正在此,学生的创新热情和对科学的兴趣也许就在此时被激发,你很快就会发现,他们从此对物理有了极大的“偏爱”。

实验时,也许有的学生会有一些看似错误的步骤,但我们切不可轻易阻止(当然特殊情况除外)或下定论,说不定智慧的火花就会在此闪亮。比如在《内能的改变》这节公开课中,多数同学利用气球快速的放气来感受物体对外做功时内能减少(表现为气球的温度降低),但是有的学生却把气球用力吹破。气球虽然没有了,但是他此时摸一摸气球的残片,发现温度降低的更多。在《探究平面镜成像特点》这节课中,那位用斜放蜡烛的方法证明物像对称的同学也许当初是为了让烛油流下一点儿固定蜡烛,或者本意就为了好玩儿。玩中学,本就是青少年的特点,只要我们善于引导,其效果反而更好,学生的智慧会在玩和错中碰撞出火花,会在玩与错中逐步走进科学的

殿堂。

四、探究活动中应加强多学科知识的渗透

随着初中学生知识的不断积累,对现象的解释和判断会有不同的方法和结论。在进行《平面镜成像》教学时,我引导学生们分析、归纳实验的结论,一位学生(数学课代表)突然提出:平面镜所成的像和物体属于轴对称的关系。当时我一愣,随后意识到初二数学中已学过轴对称的知识,如果用数学语言,平面镜成像中的四个特点(虚像、等大、等距、垂直)只需“平面镜所成虚像和物体相对镜面轴对称”一句话就够了。我意识到物理老师还必须关注学生的各学科的发展进程,保持学科之间的联系。

探究性教学正日益成为初中物理课堂教学的主要教学方式,这种教学方式对学生是一种极好的锻炼,对教师的素质却是极大的考验。教师除了要认真解读、领悟探究性教学中蕴涵的思想,树立正确的教育观念外,还应根据探究性教学的要求,改变自身的教学行为,学习新的课程理念、教学策略,及时总结教学过程中的实践经验和教训,备课的重点应放在设计学生活动的内容、方法、实验器材以及怎样应变课堂上可能出现的各种问题,只有这样才能使探究性教学更加有效的实施。