高中物理实验中科学探究刍议
2016-04-16陈晓明
陈晓明
(南安国光中学,福建南安362321)
高中物理实验中科学探究刍议
陈晓明
(南安国光中学,福建南安362321)
摘要:探究教学日益成为物理教学的主要教学方式,如何在物理实验教学中开展科学探究,培养学生的创新精神和实践能力,已成为当前教育教学改革的重要任务。文章首先对高中物理实验教学中的部分现状进行分析,然后从探究什么问题,如何引导探究,如何发挥学生的主体作用,注重课堂探究结合课外探究等四个方面阐述了如何开展科学探究。
关键词:物理实验;探究;问题;引导
在高中物理实验课中开展科学探究,有利于提高学生学习的积极性,激发学生学习物理的兴趣;有利于通过学生的自身探索,形成对物理知识感性的、形象的认知;有利于通过实验观察与实验操作,掌握相关技能与方法。
一、高中物理实验教学中的现状
由于片面追求升学率的影响,在高中物理实验教学中有不少教师只注重实验结果,对某些实验只“动口”不“动手”。还有些学校因为教学条件较简陋,设备不够完善,导致教师对一些实验“能省则省”。此外,将教材中的探究性实验随意变更为验证性实验,演示实验变更为“看图说话”的现象也时有发生。
凡此种种只重视结果不重视过程的做法,极不利于学生能力的培养。首先,由于缺少探究的过程,学生的思维没有得到充分的调动和训练,思维能力将得不到充分的锻炼。其次,实验操作过程减少了,学生的操作技能没有得到足够的练习,导致动手能力低下。此外,减少了实验探究过程,也就减少了学生科学体验的过程和团体合作的机会,不利于培养学生的科学态度和协作精神。
因此,在物理教学中应努力创造条件,让学生多做实验探究,能“动手”的尽量少“动口”。对于教学条件有限的学校,可以考虑自制教具代替教材中的某些实验器材,或者利用生活中现成的材料,做一些力所能及的小实验。对教材中的探究性实验要足够重视,引导学生做好科学探究。对于某些验证性实验,有条件的可以改编成探究性的实验,以更好地发挥实验的科学探究作用。
二、探究什么问题才是有价值的
探究什么样的问题?这是开展探究活动的关键。首先,在物理实验中提出的问题应遵循循序渐进的原则,提出问题的难度应先易后难;其次,提出的问题应具有新鲜感和新颖性,能马上抓住学生的心;最后,提出的问题还应具有可操作性,既要使学生能够应用所学的知识来解决部分问题,又能够产生新的疑问。
例如,在高中物理实验“观察运动电荷在磁场中的运动”中,程序上,可以先让学生观察高压发生器的放电现象,提问:同学们看到的现象是怎么形成?接着出示电子真空管,通电并发射电子,提问:同学们看到的现象与刚才有什么异同?最后放入磁铁,观察电子束在磁场中偏转,提问:大家观察到磁场对电子束有什么作用?这个新奇刺激的实验能够很好的激发学生的兴趣,极大地调动他们的探究热情。再加上教师的层层提问,使学生的探究层层深入,逐渐向课程目标靠近,最终达到学习新知识的目的。
三、如何在实验探究中进行有效的引导
科学探究的重点是猜想与假设,这在培养学生的创新能力上有着重要的作用,也是锻炼学生思维能力的重要过程。在实验中,完全由学生主动、自发地提出问题是比较困难的,这就需要教师合理的引导。
首先,合理的引导应把握一个“度”的问题。如果在实验中放任自由,凭空的猜想可能把学生引入歧路,在有限时间里达不到既定目标,导致最后做了大量的无用功。相反,全盘包办的引导会扼杀学生的创新思维能力,达不到科学探究的真正目的。
其次,合理的引导应以实验的发展为基础,遵循层层递进的原则。科学探究应从简单的实验现象入手,从实验现象中不断提出问题,使科学探究层层深入,并在难度上形成一定的梯度。同时注意在每一个环节进行及时的评价,给学生更多的表扬和鼓励,激发学生的探究热情,将学生的探究热情引向高潮。
例如,在“练习使用多用电表”的实验中,在讲完多用表的基本原理后,可以按照以下的步骤进行引导:第一步,测量一节干电池的电压。提出任务:桌上有一枚干电池不知还能不能用,请大家测量一下它的电压。等学生测量完后,提问几组学生的测量数据,并进行评价反馈。这一步测量电压较简单,干电池又是生活中常见的物品,很多学生有较高的兴趣从另一个新的角度去了解它。第二步,测量小灯泡的电阻。提出任务:桌上有一个小灯泡不知是否坏了,请大家测量一下。然后引导学生测量它的电阻,提问测量数据,对结果存在的错误及误差进行纠正,对做得较好的学生给予表扬。这一步难度有所增加,但基于对灯泡好坏的好奇,学生的兴趣仍然较高。第三步,探索黑箱内的电学元件。提出任务:下面举行一个猜元件比赛,猜对黑箱内的元件有奖。然后布置具体的事项,提示可以借助多用表的不同档位进行测量,奖品可以是一个棒棒糖。实验将最难的一步放在最后,以有奖游戏的形式呈现,增加了实验的趣味性,调动了学生探索未知领域的好奇心,把科学探究的热情引向了高潮。
四、如何在实验探究中发挥学生的主体作用
实验中应该遵循延迟判断的原则,不过早地做出提示或告诉学生实验结果,教师要充分“放权”。教师更多的是充当“主持人”的角色,而不应当成为“主导者”,把主动权交给学。只要学生能做的尽量让学生去做,即使实验结果是失败的。在探究过程中学生仍然可以学到不少的东西,并且这种适当的挫败感可以为之后的成功带来更大的喜悦。当然,失败之后教师应给予适当的帮助与纠错,使学生体会到努力付出之后的收获是多么的可贵!
另外,实验探究中要注意调动每个学生的积极性和主动性。实验过程中注意观察所有学生的行为,尽量让每个学生都动手参与到实验中,避免让个别优秀生包办了实验全程,而使得其他学生产生惰性和依赖性。还可以通过布置细化了的实验报告,使每个学生都有事可做,避免出现吃大锅饭的情况,充分发挥出全体学生的积极性和主动性。
五、注重课堂探究结合课外探究
课堂是开展科学探究的主要阵地。物理实验的探究过程过程涉及较多的环节,如:提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、交流与合作、分析与论证、评价反馈等。科学探究可以渗透在各个不同的环节中,教师可以在其中发挥很好的引导作用,在有限的课堂时间里取得较多的探究成果,大大提高了课堂的效率。课堂探究还可以通过小组合作形式,提高学生的协作能力,培养学生的团队精神。
课外探究是课堂探究的有益补充,是课堂探究的延续和拓展。课外探究不受课堂教学形式的约束,可以通过家庭作业的形式布置给学生,具体内容可以是一个思考题,一个趣味小实验,抑或是一个手工制作。课外探究因为教师干预较少,可以充分发挥学生的想象能力和思维能力,培养学生的创新能力。
参考文献:
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[3]赵凯华.从物理学的地位和作用看对中学物理教师的要求[J].大学物理,2010(07).
中图分类号:G427
文献标识码:A
文章编号:1673-9884(2016)02-0099-02
收稿日期:2016 - 01 - 03
作者简介:陈晓明(1974-),男,福建南安人,南安国光中学一级教师。