第一篇:物理教學中探究能力的書面測試論文[精選]
按照當前教育改革要求,中學物理課程要改革單一的以甄別和選拔為目的的評價體系.在新的評價觀念指導下,注重過程評價與結(jié)果評價結(jié)合,構(gòu)建多元化、發(fā)展性的評價體系,以促進學生素質(zhì)的全面提高和教師的不斷進步.通過幾年教改實踐,當前物理教學評價已經(jīng)走出許多的誤區(qū),不再單以學生的書面考試為唯一標準,很多地區(qū)增加了實驗操作考核,來直接考察學生的動手能力,進行實驗,收集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù),分析論證能力.并將此項考核結(jié)果直接作為升學是重要指數(shù).但是,書面考試作為現(xiàn)階段檢查學生學習狀況的一個重要手段,究竟應怎樣發(fā)揮其優(yōu)勢,一直在我們在教育改革中不斷地探索發(fā)展著.那么,學生的科學探究能力,作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要能力之一,又該怎樣通過書面測驗來檢測學生科學探究能力,這已經(jīng)成為中學物理教學改革的一個重要目標.通過多年實踐,我就探究能力的書面測試從考試內(nèi)容的角度談談自己的幾點思考和體會.
一、測驗要跨越教材,考查學生未知領域的探究內(nèi)容
物理課堂中的探究能力的教學,目的是將學習書本知識的方法引向課外學習方法的更新與融合,以此拓展學生的知識領域,拓寬學生的學習視野.圍繞這一前提,在教學考試中適宜大膽設置與書本尚未涉及的關聯(lián)內(nèi)容.如在學習溫控開關的原理(液體的熱脹冷縮)后,可以就這一課題作為切入點,設計相關測試內(nèi)容,探究是否還能設計出此類原理的另一種開關?學生便可以以此為出發(fā)點,引導進行猜想思考,比如單一固體的熱脹冷縮,復合固體的熱脹冷縮等等,然后開展設計并進行實驗,從而做出新的溫控開關來.同時,可以進一步發(fā)問,你們還能設計出其他形式的用于不同場合的開關嗎?再如,學習《物態(tài)變化》后,可以研究熱水與溫水的降溫速度與時間的關系.這樣,既可以培養(yǎng)發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維,有效激發(fā)學生學習的興趣和探究的欲望,又達到預期的評價效果,檢查學生在學習過程中探究能力發(fā)展情況和自我探究意識的程度.
二、測驗要走進生活,考查與生活聯(lián)系十分緊密的內(nèi)容
物理就是生活,生活處處皆物理.讓物理走進生活,是應用科學的一個基本宗旨.因此,在教學評價中,就有必要將延伸至生活的知識納入考試.如學習簡單機械以后,對杠桿的知識就有了深入地理解,在考試中就可以將日常生活中使用的稱重的秤引進考試,考秤的制作方法,考秤的使用方法,考秤讀數(shù)方的法等.在物理教學中,我們經(jīng)常要求學生從生活中舉實例說明某一知識在實際應用,所以,在測試中,也可以讓學生就身邊的物理現(xiàn)象舉例.如探究秤的使用原理后,便可以繼續(xù)提問,生活中還用哪些常見的各種類型的杠桿,請舉例說明.再如,學習《壓強》后,可以讓學生舉增大壓強,減小壓強的實例,并說明為什么要增大或減小,學生舉例時容易想到載重汽車的輪子個數(shù),通過舉例,便有效的論證出了物體承受壓強的限度,并分析該如何避免生活中的超載現(xiàn)象等.通過這種測試,促進學生活學知識,拓展學生知識面,更重要的是,將課堂知識與日常生活緊密聯(lián)系起來,為學生增加了一個利用科學為學生生活服務的平臺,也培養(yǎng)了學生尊重科學,將科學知識應用生活實際的精神.真正實現(xiàn)物理教學的初衷.
三、測驗要考探究過程,考查探究過程的一個或幾個相關過程
在物理教學中,科學探究既是知識又是方法.課堂中限于時間,不可能完成每個課題的每個探究步驟.所以教學中,有必要將傳統(tǒng)的教學模式有機結(jié)合起來,逐步實現(xiàn)學習方式的變革,根據(jù)不同的探究內(nèi)容,選擇探究過程的一個或者幾個環(huán)節(jié)作為重點,逐步培養(yǎng)學生的科學探究能力.在測試中,我們同樣采取局部推進的策略,就某一個探究過程或幾個探究過程進行考試.如學習重力后,針對學習過的處理實驗數(shù)據(jù)和繪制表格的知識能力,可以在考試中直接去讓學生探究類似處理數(shù)據(jù)的問題,達到舉一反
三、觸類旁通的效果.又如,學習《浮力》后,探究的側(cè)重點在浮力大小與哪些因素有關的猜想,學習后測驗時則可以就其中某一因素設計實驗的考查.這樣,既考查了學生科學探究的能力,又有效的考查學生對物理中常用實驗方法的應用能力.對于中學物理教學而言,通過這種考一步或幾步的探究過程,能行之有效地考查學生探究能力.
四、測驗要與科學發(fā)展同步,考查認識科學世界的水平
讓物理走向社會,通過學習的物理知識解釋自然現(xiàn)象,是物理教學的重要目標.通過對學生學習方式的培養(yǎng)學習,鼓勵學生更加主動、積極地參與到科學實踐中去,激發(fā)內(nèi)心需要從而自發(fā)地了解身邊的科學現(xiàn)象和科學知識.是培養(yǎng)面向未來的一代新人的是當前物理教學的一大任務.在測試中,應結(jié)合具體時間和具體情況設置考試內(nèi)容.如針對“嫦娥”升空,可以就此課題設置合適的測試內(nèi)容考查學生對太空知識的了解情況,比如,設計升空時相關的能量轉(zhuǎn)換,太空艙,宇航服,太空實驗的題目,以此來培養(yǎng)學生愛科學、樂探究的稟賦,激發(fā)學生的求知欲和主動探究新事物的興趣.總而言之,在中學物理書面測試中,要真正考出探究水平的高低就必須走出教材,走進生活,走進社會,實現(xiàn)學習方式的更新,評價制度的改革,才能更加有效地促進學生的全面發(fā)展,進而實現(xiàn)教學改革的目標.
第二篇:淺談物理教學中科學探究能力
淺談物理教學中科學探究能力的培養(yǎng)
馬金濤
(淶水求成中學)
摘要:科學探究,是學生積極主動的獲取物理知識,認識和解決物理問題的重要實踐活動??茖W探究能力的培養(yǎng)要從多方面展開,如激發(fā)探究欲望,發(fā)掘提出問題的能力,形成探究的科學方法等。
關鍵詞:物理教學;科學探究能力;提出問題;科學方法;物理史
科學探究,是學生積極主動的獲取物理知識,認識和解決物理問題的重要實踐活動??茖W探究能力的培養(yǎng)要從多方面展開,如激發(fā)探究欲望,發(fā)掘提出問題的能力,形成探究的科學方法等。義務教育《物理課程標準》指出,“物理課程應改變過分強調(diào)知識傳承的傾向,讓學生經(jīng)歷科學探究過程,學習科學研究方法,培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識?!薄巴ㄟ^科學探究,使學生經(jīng)歷基本的科學探究過程,學習科學探究方法,發(fā)展初步的科學探究能力,形成尊重事實、探索真理的科學態(tài)度?!弊鳛榭茖W探究過程,無論是科學家探究物理世界還是學生學習物理知識,都必須運用科學方法,注重學生科學探究能力的培養(yǎng)。在物理教學中,學生科學探究能力的培養(yǎng),對于學生知識的學習、能力的發(fā)展和情感-態(tài)度-價值觀的教育,有著不可替代的作用。
義務教育階段物理課程中的科學探究,是學生積極主動獲取物理知識、認識和解決物理問題的重要實踐活動。它涉及提出問題、猜想和假設、制定計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達與交流等要素。在初中物理探究教學中,根據(jù)初中學生的年齡特點和認知能力,我認為科學探究能力的培養(yǎng)應從多方面展開。
一、巧設問題情境,激發(fā)科學探究欲望
在探究教學模式中,教師是組織、引導的主體,學生是探究、學習的主體.教師充分挖掘物理教材中的各種有利因素,在教師的啟發(fā)、誘導下,通過學生的親自參與和探究活動,由學生主動去發(fā)現(xiàn)概念、規(guī)律.在這種形式的學習過程中,學生不僅學到了知識,更重要的是學到了獲得知識的過程與方法.這樣做培養(yǎng)了學生的主體意識、科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。問題與疑問是探究式學習的起點,也是探究式學習的一個基本特征。初中物理探究式課堂教學,必須努力創(chuàng)設物理問題情境,讓學生在物理問題情境中不斷地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,探究活動是學生圍繞科學性問題展開的。但探究的問題是不是一定要完全由學生自己提出來,或者我們是不是一定要等到學生自己能夠提出好的探究問題之后才能組織探究性學習活動呢?我想,在課堂教學中,教師設置問題情境,并通過引導優(yōu)化和集中學生的問題,然后再篩選出那些可能會引發(fā)富有成效的探究活動的問題,與學生提出好的問題同等重要。有時也完全可以由教師直接提出探究的問題。根據(jù)老師提出的問題,學生也完全可以進行有高度探究性的學習活動。而且,只要學生真正卷入了探究知識的過程,就會提出這樣那樣的問題。
因此,教師要善于巧設問題的情景,培養(yǎng)學生提出問題的能力,激發(fā)其創(chuàng)新意識。例如,設置具有懸念情景的問題,在講沸點的知識之前,提出一個問題“從事封建迷信的巫師,常表演雙手放入油鍋的騙人把戲,他將雙手伸進翻滾的油鍋里,而手并沒有被燙傷,這是為什么呢?”(老師們也可以想一想)這樣學生的好奇之火就被點燃,激起了他們非弄清楚而后
快的積極的學習動機。隨著學習的深入,對沸騰、沸點等知識的領會就會更加深刻。這樣問題也就有了答案“油鍋里的下層是沸點較低的醋,上層是油,醋沸騰時油并沒有沸騰”。
又比如在講杠桿之前,提出,如果在買菜時,小販在秤上如何做手腳讓我們吃虧呢?通過學習學生會根據(jù)所學知識說出,把大秤砣換成小秤砣,在秤桿末端加厚銅片,換較大的秤盤等等。還可以具有虛擬性情境的問題,虛擬的情景,能引起想象、追求美感的美好心理,能喚起學生天然的審美心理。教學中,虛設一個與真實的物理知識相反的條件,由此推出一系列想象性的荒謬結(jié)果,從反面的荒謬獲得對正面真實的確認,例如,假如光的傳播需要介質(zhì),太陽發(fā)出的光就傳不到地球,世界將一團漆黑,不見天日,假如沒有重力,沒有摩擦,沒有慣性,沒有大氣壓,沒有導體……想象開去,使學生看到了一幅幅奇妙的景觀。課堂中,虛擬情境的創(chuàng)設和展開,就像引人入勝的故事中的一個個片斷,隨著故事情節(jié)的發(fā)展,激動人心的場面達生的學習熱情和積極的思維。教師可以設計一些開放性的問題,從社會熱點到生活實際不一而足。例如,講物態(tài)變化時可以設計這樣一個問題:在嚴寒的冬天(尤其在北方),當手去抓戶外的金屬時,常會感到金屬粘手。這是什么原因造成的呢?請通過實驗來進行研究。巧設問題情境,可以激發(fā)學生的探究意識,從而更好的完成探究過程,達到新課標的要求,更快讓物理知識走向社會。
二、引導學生發(fā)現(xiàn)有價值的問題,發(fā)掘出提出問題的能力
愛因斯坦說過:“提出一個問題,往往比解決一個問題更重要,因為解決一個問題也許僅僅是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募记啥?,而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要具有創(chuàng)造性的想象力?!彼晕覀冊谏险n時要時常注意引導學生從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)有價值的問題,進一步思維加工,演變?yōu)橛袃r值的科學問題。例如,在學習“大氣壓強”這節(jié)課時,用多媒體演示了托里拆利實驗,我引導學生分析了液體壓強里試管傾斜與液體壓強的關系,但是在托里拆利實驗中也同樣涉及這個問題,因此,學生往往想當然的得出壓強變小的結(jié)論,而這個結(jié)論卻是錯誤的,這時候,我不失時機的根據(jù)學生的認知情況和已有的知識適當加以點撥,由于托里拆利實驗的長試管是密閉的倒過來使用的試管,而外界大氣壓又是定值??學生再能過進一步加以思考,便能提出一個有價值的科學問題:液體壓強與外界大氣壓強的關系是怎么樣的,它的高度與什么因素有關系”并進行合理的猜想.發(fā)現(xiàn)并提出問題是科學探究的前提和基礎.在教學過程中,教師要引導學生敢于質(zhì)疑,形成開放民主的課堂氛圍,相信學生經(jīng)過一定案例的積累和知識的豐富,一定能逐步提高自己提出探究問題的能力.三、重視科學探究過程,形成探究的科學方法
物理知識結(jié)構(gòu)中,物理實驗事實是基礎,物理學的理論系統(tǒng)(含概念、規(guī)律、方法)是主干,數(shù)學則起著表述形式的作用。而其中的物理實驗事實(含 物理現(xiàn)象)、物理概念、物理規(guī)律之間的邏輯聯(lián)系,是通過科學方法實現(xiàn)的??茖W方法是各知識之間聯(lián)系的紐帶和橋梁,是知識體系中的邏輯語言和邏輯符號。
初中生,雖然會簡單的提出問題,進行猜想與假設,但不知道怎樣制定計劃和方案,怎樣收集并理數(shù)據(jù),并對進行分析論證。在這種背景下,老師應該使學生從初中模仿原型,逐步過渡到學生較為獨立、自主地進行科學探究。因此在物理教學中,必須注重學生的實踐活動,注重學生的經(jīng)歷、體驗和發(fā)現(xiàn)的過程。學生運用適當?shù)目茖W方法是學生學會探究的關鍵。
1. 在平時的教學過程上讓學生不斷體驗科學探究過程。在平時的教學活動中,盡可能創(chuàng)造條件,引導學生通過自主的活動,讓他們在科學探究中去體驗、去學習。去感悟。電路連接方式的探究實驗,在未講電路時,開始就讓學生到實驗室,進行分組實驗,每組3-4人,分給每組3-4個電鍵開關,三盞小燈珠及燈座,電池組,若干導線,只提1個實驗要求,就是讓三盞燈亮起來。學生在愉快而輕松的氛圍中獲得科學知識、科學方法和基本技能。全面了解科學探究的每個環(huán)節(jié)和方法。
2.教給學生掌握科學探究的一些基本方法?!坝枞唆~,莫如授其漁”掌握方法是發(fā)展能力的前題和基礎,實際上能力與方法是一一對應的。要發(fā)展觀察實驗能力,就必須掌握觀察實驗方法,在觀察中做到能通過感覺器官或借助儀器有目的有計劃地感知客觀現(xiàn)象;在實驗中做到能了解實驗目的,會正確使用實驗儀器,會記錄、整理實驗數(shù)據(jù)并得出必要結(jié)論。要發(fā)展思維能力,就必須學會科學思維的方法。要學會分析與綜合,能對復雜實物將其分解開來分別研究,進而找出各部分之間的聯(lián)系,形成對事物更全面、更本質(zhì)的看法。例如由分析電流與電壓的關系、電流與電阻的關系,綜合出歐姆定律的內(nèi)容。例如通過分析銅、鋁、銀都導電,歸納出金屬導電。要學會演繹,能從一般實驗現(xiàn)象推理出規(guī)律,例如牛頓第一定律。3.重視實驗中出現(xiàn)的問題,給學生充足的時間思考解決。讓學生帶著問題去實踐、操作,組織學生去分析問題出在哪兒,讓學生不斷發(fā)現(xiàn)問題和不斷解決問題。例如,在做凸透鏡成像實驗時,有的小組不能找到完整清晰的像,我沒有急于給學生解釋、分析其中之一的原因,而是讓學生自己根據(jù)成像規(guī)律分析討論,在不同的物距像距的大小變化,像的位置,并與其他成功的小組進行交流討論,再次實驗,不斷的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,直到實驗成功。4.注重引導學生把探究式學習向課外延伸。科學探究的形式是多種多樣的,教師應根據(jù)《物理課程標準》的要求,有目的地組織學生在課堂內(nèi)和課堂外進行科學探究實驗,從而真正實驗“從生活走向物理,從物理走向社會”這一教學宗旨。例如在學習“長度的測量”這一節(jié)后,我們不但要讓學生掌握直尺測課本的長度,還可以讓學生使用卷尺測量教室的長度和操場的長度,還有玻璃的厚度等等,學生在實際測量中能夠找到適當?shù)臏y量工具和特殊的測量方法,從而達到學以致用,同時在探究過程中增長知識,發(fā)展能力。
四、注重交流、評價的互動空間,給學生提供展示的機會
滿足學生體驗成功的快樂。得出實驗的結(jié)論不意味著科學探究的完成。對結(jié)果的評估、科學解釋、對實驗的反思必不可少。創(chuàng)造心理學信息催化理論認為:倘若你有一種思想,我也有一種思想,而我們彼此交流,我們兩個人將各占有兩個思想,這是擴散性。信息擴散思想交換的結(jié)果,不只是各自占有幾種思想,還可以通過組合改造已有的思想而產(chǎn)生新的思想,或者在新信息的刺激下,通過聯(lián)想作用激發(fā)一些有價值的觀念,這就導致創(chuàng)造。所以我們對這個環(huán)節(jié)千萬不能忽視。評估與交流可以是自我反思、小組互評、組內(nèi)互評、師生互評。例 在完成平面鏡成像實驗探究后,有學生說:蠟燭點燃后煙霧污染教室、蠟燭熔化后的“油”污染桌面、蠟燭不容易固定等原因,用小手電筒代替蠟燭是比較恰當?shù)摹_@又是一個多么具有人性化的反思,這位同學能成為國家棟梁又何嘗不是百姓之福呢?
又如在“探究杠桿的平衡條件”時,實驗完畢后,請愿意上臺的學生講述自己的研究過程和得失。由于體驗是因人而異的,所以每個同學的發(fā)言總是與眾不同:有的學生講了自己研究得到的結(jié)果:動力乘以動力臂的積等于阻力乘以阻力臂;有的講了自己在實驗時的失敗之處;有的甚至講到了改用彈簧測力計做實驗的體會:測力計的方向一定要與杠桿垂直。
“人的內(nèi)心世界處于不斷生成的動態(tài)變化中”,因而,在聽取他人的談論后,學生們的體驗也在不斷地發(fā)生著變化,各自產(chǎn)生的感受不盡相同,呈現(xiàn)出繽紛的色彩。每個學生在交流中聽取、評價他人的體驗,把自己已有的經(jīng)驗與之進行銜接、貫通從而產(chǎn)生新的體驗。主動交流的學生由于自己的體驗得到了別的同學的認可而獲得快樂,使該學生自己的進一步體驗成為可能;體驗行為不夠深入的同學從交流中學到更多的知識,使之體驗的不足得以彌補。在這樣的科學探究過程中,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,使之形成良好的科學品質(zhì),并逐步養(yǎng)成敢于質(zhì)疑,善于交流,樂于合作的良好科學態(tài)度,為學生的終身學習奠定基礎。
蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說過:“在人們的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。而在青少年的精神世界中,這種需要則特別強烈。”現(xiàn)代教學論也認為,任何教學內(nèi)容都可以用一個個問題呈現(xiàn)出來,學習的發(fā)生起源于情景變化的刺激。重視探究實驗、重視科學探究才能達到提高全體學生的科學素養(yǎng)的目的,完成新一輪課改的任務,實現(xiàn)人本化教育。
五、通過物理學史拓寬科學方法教育 發(fā)揮其在培養(yǎng)科學探究能力中的價值 物理學史蘊含著豐富的科學方法。我們可以在教學中利用介紹物理學史或物理學家的成果進行科學方法教育。例如,在電與磁教學中,介紹電磁感應發(fā)現(xiàn)史:在 1820 年奧斯特以其“有準備的頭腦”獲得“機遇”,通過實驗證明電流的周圍存在磁場,即電能生磁,此后法拉第根據(jù)對稱性原則,利用逆向思維方法提出磁能生電的猜想,經(jīng)過十年堅持不懈的努力,終于發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象。再如,富蘭克林在做靜電實驗研究“地電時”,他的夫人不小心碰到萊頓瓶,意外地發(fā)生了閃電,這使他與天空中的閃電現(xiàn)象進行類比聯(lián)想,從而對自然界中電的本質(zhì)認識有了重大進展,進而證實并建立了電荷守恒定律。這就是科學聯(lián)想引導的靈感與創(chuàng)見。
總之,初中物理科學探究能力的培養(yǎng),有助于學生學會發(fā)現(xiàn)問題、研究問題及解決問題的方法,有益于學生個性發(fā)展,有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和合作學習習慣,有益于培養(yǎng)學生科學工作者的世界觀。對學生獲得物理知識和研究物理問題的能力提高具有重要作用??茖W探究對發(fā)展學生的科學素養(yǎng)具有不可替代的作用。我們物理教師應該為提高學生的科學探究能力不懈地努力。
第三篇:在物理教學中如何提高科學探究能力
在物理教學中如何提高科學探究能力
摘要:將科學探究列入內(nèi)容標準,旨在將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探究精神。
關鍵詞:科學探究實驗能力
《物理課程標準》明確指出:“將科學探究列入內(nèi)容標準,旨在將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探究精神?!奔闯踔形锢碚n以探究為核心的教學將取代以知識為核心的教學。
舊的大綱中的對應部分只有需要學生掌握的知識點及其要求,即只有科學內(nèi)容的那一部分。而新課程標準不僅有這一部分,還有科學探究部分??茖W探究不僅有利于科學內(nèi)容的探索與方法的獲得,更有利于學生科學態(tài)度、科學精神等意識領域目標的形成。傳統(tǒng)的實驗教學中存在著以下問題:一是實驗的研究性較弱,僅停留在能做好實驗的層次上;二是實驗量小,難度不大;與生活與生產(chǎn)實際的結(jié)合不夠;第三,實驗內(nèi)容的范圍較窄,僅以物理實驗為主,第二課堂、實驗室實驗等內(nèi)容很少;第四,實驗的學術化傾向較重。教學中突出了“教”,忽視了“學”、凸現(xiàn)了以本為“本”,忽視了以“人”為本;第五,驗證性實驗居多,幾乎沒有探究性實驗,原理、方法、步驟,包括結(jié)論都由教師講解告訴,學生機械地接受,依樣畫葫蘆完成任務了事,無需多動腦筋,使學生最初滿懷的濃厚的實驗興趣,逐漸減退下來,實驗的探索功能和思維能力也最終被淹沒。
一、對科學探究的理解
科學探究的意義:“學生在科學探究活動中,通過經(jīng)歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想與精神?!?/p>
科學探究包括七個環(huán)節(jié):提出問題→猜想與假設→制定計劃與設計實驗→進行實驗與收集證據(jù)→分析與論證→評估→合作與交流。并不是所有科學探究活動必須經(jīng)過這七個順序環(huán)節(jié),我們在開展科學探究活動中,根據(jù)學生的探究水平,可以只注重對某幾個環(huán)節(jié)的經(jīng)歷與能力的培養(yǎng)。
二、科學探究的七個環(huán)節(jié)
1、提出問題
研究是從問題開始的,發(fā)現(xiàn)和提出問題是學習的開端。老師精心設計一個問題情境,如生活中的自然現(xiàn)象、演示實驗、小故事、圖片、電腦模擬畫面等,激發(fā)學生的問題意識,自發(fā)提出問題,或由老師提出一些問題,引導學生對問題的思考與討論。這一環(huán)節(jié)有利于激發(fā)學生學習的興趣和探究的欲望。
2、猜想與假設
學生在提出問題的前提下,運用已有的物理知識及生活經(jīng)驗,學生會從不同角度、不同認知、不同經(jīng)歷,對問題的答案進行猜測,嘗性地提出自己的看法。這是一個發(fā)散思維過程。這一環(huán)節(jié)有利于調(diào)動學生參與學習的積極性和主動性,有利于促進學生思維能力、創(chuàng)造能力的發(fā)展。在教學中應盡量鼓勵學生大膽說出自己的看法,不要怕說錯,既然是猜想就無所謂對錯。但猜想也不是胡亂猜測,要有一定的猜想依據(jù)。由于有的學生猜想的方向不對,有的學生抓不住關鍵點,有的學生的猜想漫無邊際,因此教師要啟發(fā)引導學生,把握猜想的度是很有必要的。當然,不是所有的猜想都要進行探究,對于一些無意義的猜想,可引導學生學生討論,去偽存真,保留有意義的猜想開展研究。例如;探究電阻大小與什么因素有關;學生猜想有長度、密度、體積、橫截面積、質(zhì)量、材料等有關。那么,我就與學生一起分析考慮長度、橫截面積,實際上考慮了體積;考慮材料實際上考慮了密度;考慮了體積、密度,實際上考慮了質(zhì)量。經(jīng)過分析,學生才明白為何只考慮材料、長度、橫截面積以及溫度。這樣也大大節(jié)省進行實驗時間。但這不能走向極端;有時探究某些物理量難以分析而試驗又容易做,還是依猜想設計實驗。比如,探究摩擦力大小與什么因素有關?學生猜想除了與壓力、接觸面粗糙程度有關外;還涉及壓力的作用點、運動方向、運動速度、接觸面面積等等,可以做實驗給學生看。
3、制定計劃與設計實驗
針對探究的目的和條件,設計明確、具體的操作步驟,達到預期目標。學生自我設計實驗方案肯定會有很多不完善的地方,教學中教師應根據(jù)探究問題的難易程度,在設計實驗方案時給學生必要的方法指導,最好是分組制定計劃,再由教師和學生討論和完善。當然,計劃的制定要依據(jù)正確的研究方法,如:控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、類比法、圖象法、模型法以及逆向思維法等。根據(jù)研究對象,結(jié)合教學實際恰當選擇研究方法,可以幫助學生理清探究思路,增強實驗設計能力。如在探究電流與電壓、電阻關系時,根據(jù)控制變量的思想,學生設計出電路圖、實驗步驟及數(shù)據(jù)記錄表,學生將不同的電路圖畫在黑板上,師生共同討論,沒有滑動變阻器和有滑動變阻器有什么不同,誰的方案更好,更能達到探究目的。對實驗步驟的敘述,互相補充,更加深了對控制變量的理解,并鍛煉了語言表達能力。這樣通過初步設計、比較、討論、陳述,鍛煉了學生的設計能力、分析解決問題的能力。
4、進行實驗與收集數(shù)據(jù)
這一過程,要求學生會使用簡單的實驗儀器和測量工具,測量一定的基本物理量,能正確記錄實驗數(shù)據(jù),嘗試判斷有關信息的科學性,有安全操作的意識和實事求是的科學態(tài)度。這一環(huán)節(jié)要注重培養(yǎng)學生歸范的操作習慣,包括愛護儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習慣,提高動手能力。
5、分析與論證
對實驗過程中收集的信息進行分析、歸納,得出結(jié)論,這是從動手實踐上升到建立理論的思維過程,同時也是創(chuàng)新過程。分析時,可用到比例法、圖像法、比值法等。如在研究電流與電壓、電阻關系時,發(fā)現(xiàn)電壓增大,電流也增大,電壓增大幾倍,電流也增大幾倍;而電阻增大,電流減小,電阻增大幾倍,電流減小為原來的幾分之一,由此得出在電阻不變時,電流與電壓成正比,在電壓不變時,電流與電阻成反比的結(jié)論。還可以畫出電流--電壓圖像,電流--電阻圖像來分析。又如在研究質(zhì)量與體積關系時,求出質(zhì)量與體積的比值,發(fā)現(xiàn)相同物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值相同,不同物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值不同。
6、評估
評估是探究活動的必要組成部分,首先是探究小組內(nèi)自我反思和評價;再是小組之間的交流和共同反思和評價。評估的內(nèi)容是:對探究的過程和收集信息的科學性、可靠性進行評估;對假設與探究結(jié)果差異的評估以及對探究過程中的成與敗的總結(jié);最后教師與學生共同做好總結(jié)歸納,學生做好心得體會。
7、交流
這一活動貫穿在整個探究活動中,能使學生養(yǎng)成良好的學習習慣;探究中必須合作,在合作中注意既堅持原則又尊重他人,能思考別人意見,改進自己的探究方案,有團隊精神。
蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說過:“在人們的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。而在青少年的精神世界中,這種需要則特別強烈。”現(xiàn)代教學論也認為,任何教學內(nèi)容都可以用一個個問題呈現(xiàn)出來,學習的發(fā)生起源于情景變化的刺激。重視探究實驗、重視科學探究才能達到提高全體學生的科學素養(yǎng)的目的,完成新一輪課改的任務,實現(xiàn)人本化教育。
第四篇:物理教學中如何發(fā)揮學生的科學探究能力
物理教學中如何發(fā)揮學生的科學探究能力
摘要:培養(yǎng)學生的科學探究學習能力,要從質(zhì)疑、創(chuàng)設教學情境、鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、引導學生大膽創(chuàng)新做起,努力實現(xiàn)物理教學的素質(zhì)教育。倡導科學探究學習成為轉(zhuǎn)變學生學習方式的重要任務。因此,教師應讓學生成為物理科學探究教學的主體。因此在教學中應突出學生的科學探究,重視培養(yǎng)學生的科學探究能力。
關鍵詞: 物理科學探究,科學地提問,自主探究,學會動手。
新課程背景下,素質(zhì)教育顯得特別重要,尤其是學生的非智力因素培養(yǎng)相對較高,物理教育更要面向全體學生,學生是學習的主人,那么在物理教學中如何發(fā)揮學生的科學探究能力呢?下面就本人在教學中的探索實踐略談一些認識。
一、在新課和探索實驗中,開展科學探究。
物理是一門以實驗為基礎的學科。在教學中多設計科學探索性實驗來培養(yǎng)學生科學探究是一種有效的途徑。因為學生在探究性實驗中親身經(jīng)歷了知識的形成過程,并成為知識的再發(fā)現(xiàn)者。對于課本上的許多演示實驗和學生實驗都可改為探索性實驗。比如對于初二“研究光的反射定律”的演示實驗,就可改為學生探索實驗,先讓學生自己先對光的反射的特點提出假設,然后自行設計方案和表格,并選擇學生手邊的器材,一邊實驗一邊探究,再從中發(fā)現(xiàn)光的反射規(guī)律。又如對于初三“用電流表測電流”的學生實驗,也可改為探索性實驗。在學生對探究的過程有了較多的感性認識之后,讓學生完整地探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流關系,把探究的程序性知識推到前臺。正像波亞利所說:“學習任何知識的最佳途徑是由學生自己去發(fā)現(xiàn),因為這種發(fā)現(xiàn)理解最深,也最容易掌握其中的規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系。”為了學生的長遠發(fā)展,教師應轉(zhuǎn)變觀念,高度重視物理學中的實驗成份,讓學生自己動手“做科學”。
二、在課堂中創(chuàng)設問題情境,啟發(fā)學生科學地提問。
怎樣才能扮演好“引路人”的角色?教師首先要認真研讀教材,深入地挖掘教材的內(nèi)涵,備課時要設計好有效合理的啟發(fā)學生“提出問題”的方法,然后在課堂上引導學生從日常生活、自然現(xiàn)象或教師設置的問題情境中去發(fā)現(xiàn)并提出與物理概念相關的問題。筆者認為一般可通過以下兩種途徑引導學生“提出問題”。
1、啟迪學生從物理情境中提出問題
教師通過創(chuàng)設物理情境,讓學生在情境中遇到困惑和矛盾,自然而然地發(fā)現(xiàn)問題,并提出問題,使課堂教學圍繞問題來進行。物理情境可以由教師做演示實驗或運用多媒體模擬實驗來展示。采用這種方法,便于學生發(fā)現(xiàn)和提出更有價值的問題。例如,在學習“超重和失重”時,學生知道老師當時的體重是不變的,于是我站在體重計上,在蹲下或站起的過程中,體重計的讀數(shù)會有變化,學生觀察后便會提出:“體重計的讀數(shù)為什么時大時小?體重計的讀數(shù)變化與運動方式有何關系?”
2、幫助學生從生活體驗中提出問題
讓學生通過親身的體驗,幫助他們從體驗活動中提出問題,從而使學生對這些問題的探究過程難以忘懷。例如在學習“作用力與反作用力”時,讓學生用手掌拍打書桌,然后請他們談談感受。他們就會體驗到本來是自己拍打書桌,結(jié)果自己的手感到很痛,而且自己用力越大,手掌越痛。他們就會提出:“有作用力一定就有反作用力嗎?反作用力大小與作用力大小有關系嗎?”
總之,只有營造良好的提問氛圍,創(chuàng)設生動有趣的問題情境,變“要我問”為“我要問”,才能逐步培養(yǎng)學生“我會問”的能力。
三、在課堂中創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生科學探究的欲望。
情境化下的課堂學習,會避免物理探究的枯燥,會使物理探究活動成為一個有血有肉的肌體。但情境創(chuàng)設也要把握“度”,不能離開創(chuàng)設情境的真正目的。課堂的情境創(chuàng)設是為了提高課堂效率和提高學生的參與度,但我們不能丟失目標去情境創(chuàng)設,好的情境能抓住學生的心,教師可以根據(jù)教學內(nèi)容,結(jié)合實際,在教學的關鍵處設置疑問。教師創(chuàng)設的情境越新穎,刺激性越強,就越能激發(fā)學生的學習興趣、引起學生認知的沖突和探究的欲望。
例如:在學習《大氣壓》時,我是這樣設計教學的:我用一個空的易拉罐放在酒燈上加熱,過一段時間后,看到有“白氣”冒出就停止加熱,用橡皮泥把冒氣的小孔堵住后,發(fā)現(xiàn)易拉罐壓癟了。緊接著我設置了這樣的疑問“易拉罐為什么會變癟呢?” 學生注意力和興趣一下子被調(diào)動起來,于是學生對此問題進行了大膽的猜想:
1、可能是易拉罐內(nèi)部變?yōu)檎婵眨?/p>
2、可能因為鋁皮的熱脹冷縮;
3、可能跟外面的大氣壓有關
4、可能是易拉罐內(nèi)部空氣溫度變低???
學生在探究過程中會提出各種各樣的問題,作為組織課堂的教師不能盲目地對待這些問題,不能全部解決,也不能都不解決這些問題。圍繞這些大大小小的問題,教師不能胡子眉毛一把抓,要找到一個能激活學生進行探究的中心問題,力求激起學生的“疑”,并促使學生想辦法解“疑”,在解“疑”過程中誘發(fā)學生爭論。而爭論應該是真爭論,應該是學生對容易混淆問題的爭論,爭論的目的應該是使學生更深刻理解知識、更開闊視野和思路,而不是為了爭論而爭論,讓爭論流于形式。教與學應該做到和諧與統(tǒng)一,應該形成合力,教與學的共同指向就是為了實現(xiàn)教學目標。
四、在課堂外活動中,讓學生開展科學探究。
新課程理念之一是“從生活走向物理,從物理走向社會”。由于物理與生活、科學、技術和社會有著極為緊密和廣泛的聯(lián)系,因此在教學中要根據(jù)教學內(nèi)容和學生的認識水平,結(jié)合學生生活實際,提供或指導學生挖掘生活中和STS中的探究課題,開展課外探究活動。在討論與STS發(fā)展相聯(lián)系的課題時,應結(jié)合學生生活實際,結(jié)合本地實際,可從資源和人口,生態(tài)和環(huán)境,交通和居住,農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)和高科技發(fā)展等方面考慮,選取學生常見的事例。如“調(diào)查蔬菜大棚中的物理問題”,“研究開水瓶的保溫問題”,“調(diào)查學校電能消耗情況,并對節(jié)約用電提出合理化的建議”,“參觀玻璃廠”,“研究拔河取勝的訣竅中那些與物理有關”,“研究電冰箱內(nèi)外溫度差和所耗電能的關系”,“溫室效應”,“調(diào)查居住地的燃料使用情況,并對如何提高燃料的利用率提出合理化的建議”等。
根據(jù)課題進行課外閱讀,網(wǎng)上查詢,收集資料,觀察記錄,利用身邊隨手可得的器材進行實驗,通過分析論證、評估、交流進行較全面、系統(tǒng)的探究,提高學生探究能力,豐富學生課外生活。進行課外探究的著眼點,“不在于學生能夠提出多少有實際價值的建議,而在于可通過這些內(nèi)容學習和活動的參與,逐步樹立從社會發(fā)展的角度考慮科學技術問題的意識,以這種方式把人文精神滲透到科學課程中”。因此,在課外活動中開展科學探究,是一種培養(yǎng)學生科學探究能力的重要途徑。
總之,探究式學習方式是學習科學知識的一個強有力的工具,能在課堂上發(fā)揮學生強烈的好奇心和旺盛的求知欲。使他們愛學、樂學、會學。為此,在物理教學中,教師必須從學生的各種學習活動中來培養(yǎng)學生的科學探究能力作為主導的教學,在整個物理教學過程中要把自己的教法和指導學生的學法有機統(tǒng)一起來,同步進行,以此實現(xiàn)教學的優(yōu)化,這樣才能收到事半功倍的效果。
第五篇:淺談初中物理教學中科學探究能力的培養(yǎng)
淺談初中物理教學中科學探究能力的培養(yǎng)
來源: 太原科技 作者: 趙愛玲
1.對科學探究的認識
1.1 科學探究的概念
科學探究是由美國著名教育家布魯納提出的。其核心思想就是要求學生在教師的認真指導下,能像科學家發(fā)現(xiàn)真理那樣,通過自己的探索和學習,發(fā)現(xiàn)事物變化的因果關系,形成概念,獲得真理。教師將科學探究列入課程內(nèi)容之中,目的在于將學生學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,讓學生從被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神??茖W探究在學習中以獲取科學知識,理解科學思想觀念,領悟科學家們研究自然界所用的方法。在科學探究過程中,重在探索的過程,而非結(jié)果;重在收集證據(jù),而非繁雜的計算;重在對結(jié)果的評價,而不迷信結(jié)果。1.2 科學探究的要素
科學探究的操作者不同,科學探究的結(jié)果就會有所不同。如學生的探究和科學家的科學探究不同,科學家的探究往往需要大量的實驗,可能要花費數(shù)年甚至數(shù)十年或畢生的精力,他們的目的是為了發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象或發(fā)明新的理論,推動科學的發(fā)展。對于初中學生,他們的科學知識還是相當?shù)膮T乏,他們的探究則是通過探究的過程深刻理解科學知識,體會科學方法,重在培養(yǎng)科學素養(yǎng)和探究能力,為今后的學習和科學探究奠定堅實的基礎。學生的探究活動雖然和科學家們有所不同,但基本要素(過程)是相同的,即:提出問題猜想與假設制定計劃與設計實驗進行實驗和收集證據(jù)分析與論證評估交流和合作。2.在初中物理教學中注重科學探究的重要性
義務教育階段的物理課程以提高學生的科學素質(zhì)為主要目標。物理學是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運動規(guī)律的自然科學。物理學實驗是人們認識世界的一種重要活動,是進行科學研究的基礎。要讓初中學生在學習基礎物理知識與技能的同時經(jīng)歷基本的科學探究過程,受到科學態(tài)度和科學精神的熏陶,就應不斷改革現(xiàn)行的教育方法,努力提高學生的探究能力。所以,我們必須在基礎教育階段突出科學探究,給學生提供充分的科學探究機會,在科學探究過程中體驗科學探究的曲折、艱辛和樂趣,學習科學方法,發(fā)展科學探究所需要的能力,并增進對科學探究的理解。
3.在初中物理教學中如何開展學生科學探究
3.1 創(chuàng)設物理情景、提供探究素材 教師根據(jù)教學內(nèi)容和學生實際,創(chuàng)設問題產(chǎn)生的真實情境,引導學生發(fā)現(xiàn)新的物理情景與已有知識的沖突所在,從而提出探究的問題。
3.2 精心設計課堂實驗,鼓勵學生積極探究 物理學是一門以實驗為基礎的學科。在課堂上精心設計實驗是培養(yǎng)學生科學探究能力的一種有效途徑。但這一環(huán)節(jié)教師要進行必要的
引導,精心設計,合理安排,鼓勵學生積極探究。不能為了怕麻煩,就讓學生按照課本上的實驗步驟進行“照方抓藥”,這樣做雖然省事,卻打消掉了學生對實驗的積極探究能力。
3.3 變驗證性實驗為探索性實驗 做驗證性實驗,學生缺乏興趣,對學習物理的積極性降低,以至于討厭做實驗。而探究性實驗,符合學生的心理特征,能激發(fā)學生學習物理的興趣,調(diào)動學生學習的積極性。學生在進行探究性實驗時,其思維
方式與做驗證實驗有很大的區(qū)別。學生首先要對所探究的物理知識提出假設,然后自行設計實驗方案,并一邊實驗一邊探究,從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。在目前的物理教學中,考慮學生創(chuàng)新精神
和實踐能力的長遠發(fā)展,教師一定要轉(zhuǎn)變觀念,高度重視物理學中的實驗成分,盡可能將演示實驗改為學生實驗,將驗證性實驗改為探究實驗,力求讓學生自己動手“做科學”,這樣使學
生在探究性實驗中親身經(jīng)歷了知識的形成過程,并成為知識的再現(xiàn)者。
4.在初中物理教學中實施科學探究應注意以下兩點
4.1 科學探究必須循序漸進 培養(yǎng)學生的科學探究能力應循序漸進,探究內(nèi)容要由簡單到復雜,探究過程中教師的指導由強逐漸減弱。初中物理教學要以基本知識、基本方法、基本技能為主逐步培養(yǎng)學生的探究能力。在教學中,教師要把科學探究擺在合適的位置,不能操之過急,切忌“一刀切”。如果為了培養(yǎng)學生的探究能力,對所有問題都進行探究,而不顧學生實際能力,忽略基礎知識的學習,就會扼殺學生探究能力的培養(yǎng)??茖W探究式的教學方法就是要考慮學生的實際情況和接受能力。
4.2 教師要積極引導、積極組織,但不能包辦代替 在科學
探究活動中,學生是知識的直接探索者,學生的探究活動離不開外部環(huán)境和必要的設施,教師要積極引導、積極組織,盡可能為他們提供便利。如全面開放實驗室、圖書館、校園網(wǎng)等探究性場所,使他們能根據(jù)探究需要進行實驗操作,查找資料和信息處理。教師在這過程中也應積極地配合,特別是學生遇到困難時,教師應積極引導、幫助學生樹立克服困難的信心和
勇氣,并引導他們尋找對策,使學生的探究盡可能獲得成功,但絕不能包辦代替,這樣會使學生失去探究的機會。同時,教師也要不斷提高業(yè)務水平和專業(yè)能力,為培養(yǎng)學生的科學探究能力創(chuàng)造良好的教學空間。