如何在中学物理教学中开展探究性学习
2012-04-29吴予
吴予
摘 要:培养高素质人才以适应21世纪的要求,必须改变传统的教育观念和教学方式。通过采取“探究性学习”,可以提高学生参与和体验学习的积极性,从而使学生形成科学的价值观和世界观。本文先是从理论的角度介绍探究性学习及其特点,再探讨如何在中学物理教学中开展探究性学习。
关键词:中学物理教学;探究性学习;新课程标准
一、探究性学习
(一)什么是探究性学习
探究性学习是一种科学的学习方式,它是指学生通过自主地参与获得知识的过程。要理解探究性学习,首先要明确什么是探究。1996年,美国国家科学院发布《国家科学教育标准》,其中对探究的定义是:“探究是多层面的活动,包括观察;提出问题;通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论,制定调查研究计划;根据实验证据对已有的结论做出评价;用工具收集、分析、解释数据;提出解答,解释和预测;以及交流结果。”所谓探究性学习是指学生仿照科学研究的过程来学习科学内容,从而在掌握科学内容的同时体验、理解和应用科学研究方法,掌握科研能力的一种学习方式。它要求学生自己思考做什么,怎么做,而不是被动接受教师提供的结论。
(二)探究性学习的特点
探究性学习更注重的是让学生体验研究的过程与方法,而不是得出统一的研究成果。它通过让学生带着探究的问题,提出假设与猜想,收集和查询材料,并对探究的问题进行探索、分析、交流合作,最后得出基于问题的解决方案。目的是让学生学会学习,掌握科学研究的一般方法,培养学生的探索精神、实践能力及创新意识,形成尊重事实、探索真理的科学态度。
二、在中学物理教学中实施探究性学习
(一)物理探究性学习的类型
1. 实验型
这是物理探究性学习中最常用的类型。物理是一门以实验为基础的自然科学,观察和实验是物理学研究的基本方法,它们是获得感性材料,探索物理规律,认识物理世界的基本手段,也是检验物理理论真理性的唯一标准。
在教学中,不应只满足于创造条件让学生动手做实验,还应创设问题情境让学生设计实验。实验型探究性学习的一般过程为:提出问题,进行猜想与假设,设计实验,收集数据,分析数据,交流论证,实践验证。通过实验探究不但提高了学生的观察实验能力,还发展了学生的发散性思维和批判性思维。
如在《摩擦力》一节课中,可从鞋底、车轮的花纹等日常生活中的例子,引出摩擦力大小的问题,引导学生猜想摩擦力大小与什么因素有关,列出可能的因素,再设计实验进行验证,从而得出实验数据。在分析数据过程中引导学生进行交流讨论,最后得出结论,完成探究过程。
2. 逻辑推导型
根据探究的问题,先提出猜想与假设,再用已有知识进行理论推导,得出初步结论,然后再设计实验进行验证。物理学当中很多理论都是采用这样的方式得出的,它和实验型不同之处在于,逻辑推导型是先得出结论,再用实验检验;而实验型是通过实验得出数据,再分析数据得出结论。
如《液体的压强》一节课中就可采取这种方法进行探究:先提出问题,再画出图进行猜想,然后根据已知的压强公式、密度公式和数学知识,推导出液体压强计算公式,最后通过设计实验进行检验。
3. 文献资料型
根据所要探究的问题,要求学生上图书馆翻阅相关书籍或上网查阅相关资料,再分析处理所获得的信息,从而得出解释。文献资料型探究性学习可以丰富学生的知识面,通过对各种资料的查找、分析,提高学生的信息获取和处理能力,培养学生自主学习的能力。
4. 调查访问型
让学生放下课本,走向社会,进行社会调查或访问,也是一种探究性学习方式。通过对社会热点问题的调查和访问,使学生更加关心社会,贴近生活,增强学生的社会参与意识和社会责任感,并且有利于获得增强学生的社会实践能力,开阔了视野和思路,学到课堂上所不能学会的知识和能力。
(二)探究性学习的实施过程
1. 创设问题情境
对于探究性学习,首先是要提出所要探究的问题,提出的方式可以是教师提出或是学生自己提出,但要注意所提的问题必须能吸引学生的兴趣,激发探究的热情,并且要切合学生的实际,要有针对性,不能太空泛。
2. 收集数据
实证是科学与其他知识的区别,因此解决所探究的问题,必须收集足够的实证资料。根据不同的情况,收集数据过程可以有观察实验、查找资料、调查访问等方式。在收集数据过程中要特别强调数据的真实性、可靠性,绝对不能因各种原因而弄虚作假,从而培养学生实事求是的科学态度。
3. 分析与验证
在这阶段,要求学生用已有知识对收集来的数据进行分析交流,从而得出初步的探究结果,引出新的问题,引发新的思考,使探究的问题更深入,从而得出更加完美的解决方式。实践是检验真理的唯一标准,对于所得出的结论是否正确,是否经得起考验,还需要用事实来证明,这就需要设计实验,对结论进行验证,检验其真伪。
(三)实施探究性学习应注意的原则
1. 自主性
自主学习是探究性学习的重要特征和成功保证,因此要充分发挥学生的主体作用,培养学生的自主探究能力,教师只能起引导、组织和促进作用。
2. 开放性
探究活动是一种开放的过程,可以打破班级授课制的束缚,采用不拘一格的教育形式和手段,可以个人、小组、班级为单位开展,可在校内也可在校外开展活动,学生通过与社会、自然等方面的接触,可获得大量的相关知识,还可以培养学生的社会实践能力。
3. 全体性
每个学生的智力水平、情感体验都不相同,因此教学中可以把个人探究与小组探究结合起来,使每个学生都能参与其中,鼓励他们提出不同的见解,使每个同学都融入到探究中来。
4. 创造性
使学生在活动过程中学会创造的方法,养成创新的精神,我们要鼓励学生在过程中张扬个性,表现自我。
探究性学习还是比较新的课题,只有其教育价值真正为广大教师认识和重视,学生的学习主体性才能得到充分体现,才有可能真正提高全体学生的科学素养。我们必须认真把握新课程改革的思想,真正地把探究性学习落到实处,在不断的实践中总结经验,为21世纪培养更多高素质的人才。
参考文献:
[1]燕国材.素质教育概论.广州:广东教育
出版社,2002.
[2]曾志旺.探究性学习在中学物理教学中
的应用[J].学科教育2001.(9)
(河源市源城区埔前第一中学)