第一篇:初中物理教學(xué)論文 淺議科學(xué)探究在物理教學(xué)中的意義
淺議科學(xué)探究在物理教學(xué)中的意義
物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出:科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一。科學(xué)探究的形式是多種多樣的,其要素主要有:提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。在這幾年的教學(xué)中實(shí)踐中,筆者深切體會(huì)到,作為教師,充分認(rèn)識(shí)科學(xué)探究在物理教學(xué)中的意義,無疑有助于促進(jìn)物理教學(xué)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
一、實(shí)施科學(xué)探究有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
科學(xué)探究的過程是一個(gè)提出問題并解決問題的過程。由于中學(xué)生對未知事物充滿強(qiáng)烈好奇心和求知欲,所以,在物理教學(xué)中,不管探究的問題是由學(xué)生提出的還是教師提出的,學(xué)生都想急切知道問題背后的答案。利用學(xué)生的這一心理特點(diǎn),在實(shí)施科學(xué)探究中,開始可以設(shè)置各種問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的物理情境與已有知識(shí)的沖突所在,從而提出問題,這樣能大大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如,在“液體壓強(qiáng)”一課的教學(xué)中,可向?qū)W生提出問題:你建過活的帶魚嗎?為什么我們見到的帶魚都是死的?
科學(xué)探究是學(xué)生參與式的學(xué)習(xí)活動(dòng),在物理教學(xué)中,探究的問題大多必須通過實(shí)驗(yàn)來完成。由于中學(xué)生大都具有強(qiáng)烈的操作興趣,希望親自動(dòng)手多做實(shí)驗(yàn),所以在探究活動(dòng)中,教師要充分保護(hù)和利用學(xué)生的這個(gè)積極性,給學(xué)生的探究活動(dòng)提供豐富的物質(zhì)材料,讓學(xué)生更多地參加實(shí)驗(yàn)活動(dòng),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、實(shí)施科學(xué)探究有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣,幫助學(xué)生掌握科學(xué)研究的方法
一般說來,人類解決問題的思維過程可分為四個(gè)階段:第一階段,發(fā)現(xiàn)并提出問題;第二階段,分析問題的特點(diǎn)和條件;第三階段,提出假設(shè),思考解答方法;第四階段,檢驗(yàn)假設(shè)。
科學(xué)探究從提出問題開始,然后經(jīng)歷猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),到分析論證最后得出結(jié)論等這樣一些環(huán)節(jié)??茖W(xué)探究的過程符合人類解決問題的思維過程,所以科學(xué)探究不僅是教學(xué)的一種重要方式,也是人們進(jìn)行科學(xué)研究的一種重要方法。在教學(xué)中實(shí)施科學(xué)探究,使學(xué)生通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過程,不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣,而且有助于學(xué)生掌握科學(xué)研究的方法。
三、實(shí)施科學(xué)探究有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,創(chuàng)新正成為民族進(jìn)步的靈魂和國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。物理課程標(biāo)著眼于社會(huì)的發(fā)展,將“創(chuàng)新意識(shí)”的培養(yǎng)作為物理課程總目標(biāo)的重要方面??茖W(xué)探究作為物理教學(xué)的一種重要方式,它對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神具有舉足輕重的作用。
創(chuàng)新通常始于問題,只有提出需要解決的問題,才能思考,創(chuàng)新才有主動(dòng)性??茖W(xué)探究也是從提出問題開始,所以,在教學(xué)中創(chuàng)始開放的教學(xué)情境,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,敢于質(zhì)疑,善于提出問題,這樣能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
直覺思維是創(chuàng)新思維活躍的一種表現(xiàn),它在發(fā)明創(chuàng)造的過程中占有重要的地位。在科學(xué)探究中,對提出的問題進(jìn)行猜想與假設(shè),更多依賴于學(xué)生的直覺思維,所以在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生對提出的問題進(jìn)行大膽的猜想與假設(shè),無疑有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。在教學(xué)中即使對于學(xué)生所提的明顯不合理的猜想,也不要簡單地否定,在肯定學(xué)生積極性的同時(shí)要指出其正確合理的成分,以保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新激情。
在科學(xué)探究中,對所提問題的猜想與假設(shè)是否正確需要靠實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行檢驗(yàn)。物理教學(xué)中,有的問題需要通過教師引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探究,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)并動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),無疑能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。如設(shè)計(jì)一個(gè)“把雞蛋從五樓摔下來而不破碎”的實(shí)驗(yàn),學(xué)生可能會(huì)提出五花八門的實(shí)驗(yàn)方案,這恰好體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
四、實(shí)施科學(xué)探究有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)
科學(xué)探究的過程是一個(gè)嚴(yán)格科學(xué)過程,要想獲得一個(gè)正確的探究結(jié)果,必須尊重客觀事實(shí),避免主觀臆斷,這對培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度十分有益。如在探究中出現(xiàn)測量和計(jì)算的數(shù)據(jù)不能符合預(yù)期結(jié)果時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對造成錯(cuò)誤的原因進(jìn)行分析,然后重新進(jìn)行測量和計(jì)算,而不應(yīng)該修改數(shù)據(jù),造成假的結(jié)果去滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊?,這樣的做法本身就培養(yǎng)了實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
科學(xué)探究的過程充滿了艱辛與挑戰(zhàn),對于探究所提出的問題,最后要得出一個(gè)正確的結(jié)論,這中間可能會(huì)遇到各種困難和挑戰(zhàn),這就要求學(xué)生要有不怕困難、團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)作風(fēng)。所以科學(xué)探究作為一種教學(xué)方式,通過探究的成功與失敗可以錘煉學(xué)生的意志,形成百折不撓的科學(xué)精神,通過合作與交流發(fā)展學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神與合作意識(shí)。
第二篇:淺析在初中物理教學(xué)中的科學(xué)探究
淺析在初中物理教學(xué)中的科學(xué)探究論文關(guān)鍵詞:科學(xué)探究;物理概念;物理規(guī)律
論文摘要:本文通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生感受科學(xué)探究,形成概念、認(rèn)識(shí)規(guī)律,建構(gòu)物理知識(shí)體系,讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究;最后,要通過運(yùn)用、鞏固、深化物理知識(shí),讓學(xué)生再次經(jīng)歷科學(xué)探究。
科學(xué)探究是科學(xué)家運(yùn)用一系列科學(xué)方法通過一定程序解決自然領(lǐng)域或科學(xué)問題的研究過程,其本質(zhì)是以科學(xué)態(tài)度揭示大自然奧妙并發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理的思維方式?!段锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究作為課程目標(biāo)與重要內(nèi)容,旨在使學(xué)生通過與科學(xué)家相似的研究過程,經(jīng)歷提出問題、猜想與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等一系列感受和體驗(yàn),在獲取知識(shí)與技能的同時(shí),形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,激勵(lì)積極主動(dòng)的探索精神,提升標(biāo)新立異的創(chuàng)新能力。
一、感受科學(xué)探究,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境
1.感受科學(xué)探究,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)概念環(huán)境。物理概念是從自然現(xiàn)象、物理事實(shí)或過程中抽象出來的,在教學(xué)過程中必須把相關(guān)的現(xiàn)象或過程展現(xiàn)出來,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)學(xué)習(xí)概念的環(huán)境。創(chuàng)設(shè)環(huán)境有運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、聯(lián)系實(shí)際等許多方法,但不管采用什么方法,都必須從被動(dòng)地接受知識(shí)向主動(dòng)地獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化,體現(xiàn)“提出問題”和“猜想與假設(shè)”等“科學(xué)探究”要素。例如,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)引入摩擦力的概念,將放在桌面上的木塊與跨過滑輪的繩子相連接,繩子的另一端懸掛掉盤,盤上放重物,木塊在繩子的拉力作用下會(huì)運(yùn)動(dòng)起來。這時(shí)讓學(xué)生猜想,如果逐步減少盤中重物質(zhì)量,木塊將如何?實(shí)驗(yàn)之后,再讓學(xué)生相互交流,分析論證這是為什么。如此,通過科學(xué)探究,加深學(xué)生對看不見、摸不著的摩擦力的理解。
2.感受科學(xué)探究,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)規(guī)律環(huán)境。物理規(guī)律揭示的是物理量之間的必然聯(lián)系,是客觀存在的,人們只能去發(fā)現(xiàn)規(guī)律,而不能憑主觀意志去發(fā)明創(chuàng)造規(guī)律。因此,物理規(guī)律教學(xué)必須首先提供一個(gè)便于探索規(guī)律、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)生通過觀察和感受,有所發(fā)現(xiàn)、有所聯(lián)想,萌發(fā)或提煉出科學(xué)問題。例如,在導(dǎo)入《閉合電路歐姆定律》時(shí),首先將完全相同的8個(gè)“6V、0.3A”小燈泡分成兩組分別并聯(lián)在6V的蓄電池和6V的干電池兩端,并在電源兩端并聯(lián)電壓表監(jiān)視電路電壓,讓學(xué)生猜想,接通電源后,兩電路電壓是否相同?兩組小燈泡是否一樣亮?根據(jù)部分電路歐姆定律,兩電壓表示數(shù)必然相同,兩組小燈泡也一定一樣亮。實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻發(fā)現(xiàn),與蓄電池連接的電壓表示數(shù)基本沒有變化,而與干電池連接的電壓表示數(shù)降低了2V左右,且與干電池連接的小燈泡比與蓄電池連接的小燈泡暗。進(jìn)一步啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生尋找兩電路的不同,猜想現(xiàn)象原因,發(fā)現(xiàn)對電路的研究必須考慮電源內(nèi)阻,引出考慮電源內(nèi)阻的全電路定律。
二、體驗(yàn)科學(xué)探究,建構(gòu)物理知識(shí)體系
1.體驗(yàn)科學(xué)探究,形成物理概念。有些概念是在觀察、交流、探究等感受和體驗(yàn)過程中,獲得感性認(rèn)識(shí)并對感性材料思維加工而形成的。例如,利用人推車,牛拉犁,手提水桶,運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴,磁鐵吸引鐵釘?shù)瘸R姮F(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生分析論證、抽象概括出力是“物體與物體之間的相互作用”。有些概念則需要通過實(shí)驗(yàn)來建立,涉及到科學(xué)探究的更多要素。例如,電阻的概念首先引導(dǎo)學(xué)生回憶“什么叫導(dǎo)體?有哪些常見的導(dǎo)體?”之后,猜想“導(dǎo)體除了能夠?qū)щ?,對電流是否還有其他作用?”“要研究導(dǎo)體對電流是否還有其他作用,可以用什么方法?”“如果需要實(shí)驗(yàn),應(yīng)使用哪些儀器與材料?如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?”通過師生、生生互動(dòng)制定實(shí)驗(yàn)方案。在電源、開關(guān)、電流表、小燈泡串聯(lián)的電路中分別串入鉛筆芯與鎳鉻導(dǎo)線之后,引導(dǎo)學(xué)生觀察燈泡的亮度和電流表的示數(shù),通過討論、比較、分析、判斷,發(fā)現(xiàn)鎳鉻導(dǎo)線對電流的阻礙作用比鉛筆芯大,得出在物理學(xué)中用電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的概念。
2.體驗(yàn)科學(xué)探究,認(rèn)識(shí)物理規(guī)律探索。物理規(guī)律需要學(xué)生以科學(xué)的態(tài)度和對科學(xué)探索的濃厚興趣經(jīng)歷科學(xué)探究過程,去發(fā)現(xiàn)、思考、探討。首先是通過發(fā)現(xiàn)問題、猜想與假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),收集證據(jù)等一系列活動(dòng),探索事物的內(nèi)在聯(lián)系,提供實(shí)事求是的科學(xué)依據(jù);之后再通過分析與論證、評價(jià)、交流與合作,得出結(jié)論。整個(gè)過程要使學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)探究,在獲取知識(shí)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)。
3.再次經(jīng)歷科學(xué)探究,運(yùn)用鞏固物理知識(shí)。要真正理解概念掌握規(guī)律,還需要在運(yùn)用物理知識(shí)的過程中再次經(jīng)歷科學(xué)探究,進(jìn)行鞏固、深化和強(qiáng)化。一是在運(yùn)用物理知識(shí)解決具體問題的過程中強(qiáng)化科學(xué)探究。二是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和儀器教具制作的過程中深化科學(xué)探究。三是在探索解決問題的思路、方法過程中活化科學(xué)探究。
參考文獻(xiàn):
[1]閻金鐸,田世昆,等.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].高等教育出版社,1991.[2]教育部.全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京師范大學(xué)出版社,2001
第三篇:初中物理科學(xué)探究教學(xué)初探
初中物理科學(xué)探究教學(xué)初探
吳新榮
科學(xué)探究就是人們在研究各類科學(xué)特別是自然科學(xué)問題時(shí)所采取的方法,初中物理科學(xué)探究也如此,它是初中生對物理問題所進(jìn)行的科學(xué)探究過程,此過程的過程一般有以下八個(gè)步驟: 1提出問題;2猜想與假設(shè);3制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);5分析與論證;6評估;7交流與合作;
除了讓學(xué)生了解物理科學(xué)探究的過程后,還要讓他們知道物理科學(xué)探究方法,初中物理科學(xué)探究有以下幾種方法:
1、等效替代法:在物理實(shí)驗(yàn)中有許多物理特征、過程和物理量要想直接觀察和測量很困難,這時(shí)往往把所需觀測的變量換成其它間接的可觀察和測量的變量進(jìn)行研究,這種研究方法就是等效法。如:串并聯(lián)電路電阻。
2、轉(zhuǎn)換法:對于不易研究或不好直接研究的物理問題,而是通過研究其表現(xiàn)出來的現(xiàn)象、效應(yīng)、作用效果間接研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。如:在驗(yàn)證發(fā)聲體在振動(dòng)時(shí),在音叉旁邊懸掛乒乓球
3、類比法:類比法是指將兩個(gè)相似的事物做對比,從已知對象具有的某種性質(zhì)推出未知對象具有相應(yīng)性質(zhì)的方法。類比法在物理中有廣泛的應(yīng)用。所謂類比,實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據(jù)兩個(gè)(或兩類)對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學(xué)中,類比方法可以幫助理解較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和較難的物理知識(shí)。比如利用水壓講解電壓;水流講解電流。
4、控制變量法:,就是在研究和解決問題的過成中,對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制,只改變某個(gè)變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問題。如:探究導(dǎo)體電阻與那些因素有
5、物理模型法:它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對物理事實(shí)的一種近似形象的描述,物理模型的建立,往往會(huì)導(dǎo)致理論上的飛躍。如:根據(jù)實(shí)驗(yàn)建立液體壓強(qiáng)公式P=ρg h時(shí)運(yùn)用了“假想液柱”的模型;
6、科學(xué)推理法(理想實(shí)驗(yàn)法):推理法是根據(jù)已知物理現(xiàn)象和規(guī)律,通過想象和推理對未知的現(xiàn)象做出科學(xué)的推理和預(yù)見。推理法是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,忽略次要因素,進(jìn)行合理的推理,得出結(jié)論,達(dá)到認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的目的。如:牛頓第一定律的得出。
7、觀察比較法(對比法)如:研究蒸發(fā)的快慢因素、研究蒸發(fā)與沸騰的異同。——比較法
8、歸納求同法如:在探究“杠杠的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中,通過多次實(shí)驗(yàn)得出了杠桿的平衡條件
9、比值定義法就是用兩個(gè)基本的物理量的“比”來定義一個(gè)新的物理量的方法。比如物質(zhì)密度、速度、功率等。
10、逆向思維法:如:由電生磁想到磁生電。
新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,中學(xué)物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂于探究,勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考,通過多樣化的教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,培養(yǎng)其科學(xué)探究能力,使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,我在教學(xué)實(shí)踐過程中不斷學(xué)習(xí),努力拓寬自己的知識(shí)面,注重資源的開發(fā)和利用,在物理教學(xué)過程中,通過創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和發(fā)現(xiàn)問題的能力;利用物理探索題和物理學(xué)史,培養(yǎng)學(xué)生具備一定的科學(xué)素養(yǎng);在探究教學(xué)過程中滲透科學(xué)研究方法的培養(yǎng)。下面是我?guī)啄甑慕虒W(xué)實(shí)踐的一些心得。
一、在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生探究的興趣
科技的發(fā)展給環(huán)境帶來了一定的負(fù)面影響,嚴(yán)重地困擾著人們的生活和健康。在學(xué)習(xí)水循環(huán)與水資源時(shí),我讓學(xué)生先做了這樣一件事:調(diào)查自己居住區(qū)水污染現(xiàn)象的原因及提出解決辦法。讓學(xué)生從自己身邊熟悉的事入手,再擴(kuò)展到更廣的范圍,結(jié)合閱讀教科書、上網(wǎng)搜索等手段,并把同學(xué)們交上來的材料分類和歸納,反饋給他們資源共享,使學(xué)生在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上清醒地認(rèn)識(shí)到了我國水資源的緊缺,認(rèn)識(shí)到了水資源的日益匱乏和不斷污染給人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的巨大影響,認(rèn)識(shí)到了保護(hù)水資源的重要性和必要性,從我做起,節(jié)約用水。學(xué)生有了親身體驗(yàn),去走訪、調(diào)查就有了基礎(chǔ),也很感興趣,很樂意參與科學(xué)探究活動(dòng)。例如,利用周末的時(shí)間,我和班上的一些同學(xué)對大橫鎮(zhèn)膠合板廠的環(huán)境污染進(jìn)行探究,或讓他們自己對身邊的水資源進(jìn)行探究并提出整改方案。
二、在物理探究中領(lǐng)悟科學(xué)的探究方法
物理課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)指出,科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一,要讓學(xué)生親身體驗(yàn),在科學(xué)探究活動(dòng)中,經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)相似的過程……“科學(xué)是一種探究精神,而不是對知識(shí)本身的占有。”隨著社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步,有的知識(shí)可能被修正甚至被淘汰,但是,伴隨著這種知識(shí)而產(chǎn)生的探究精神,卻可以讓學(xué)生受用終身,這就表現(xiàn)出了非常可貴的人文價(jià)值。所以,在物理科學(xué)探究中,應(yīng)向?qū)W生提供充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì)和時(shí)間,使他們能像科學(xué)家那樣在“真槍實(shí)彈”式的探究過程中經(jīng)歷、感悟,體驗(yàn)到學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的樂趣,提高科學(xué)探究的能力,形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度,從而逐步領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)。
例如,在“探究物體的浮沉條件”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,第一步,我提供給學(xué)生的器材,有小鐵片、小玻璃瓶、小木塊、水、燒杯、鹽、彈簧測力計(jì)、線;學(xué)生自帶塑料尺和橡皮。我先讓學(xué)生想辦法:怎樣讓這些物體浮在液面上?看誰的方法最多。
一時(shí)間,學(xué)生勁頭十足,實(shí)驗(yàn)室成了“戰(zhàn)場”:討論、爭論、表演……學(xué)生心靈深處的欲望被激發(fā)出來了。最后,學(xué)生得到的方法五花八門,但絕大多數(shù)都有道理。第二步,我要求學(xué)生尋找物體浮沉的條件。這時(shí)學(xué)生的興趣更濃了……這樣,學(xué)生在自由的環(huán)境中進(jìn)行科學(xué)探究,親身體驗(yàn),集思廣益,得到了許多方法,有些甚至是書本上沒有提到的,這是學(xué)生獲得的可貴的探究成果。
三、在關(guān)愛中培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
物理知識(shí)來自生活、自然,其中有許多和動(dòng)植物、人的生命現(xiàn)象相關(guān)的內(nèi)容?!吧菍氋F的”,但在物理教學(xué)中,“人文關(guān)懷”流失的現(xiàn)象卻依然存在。例如,在“物體的導(dǎo)熱性”實(shí)驗(yàn)中,有許多教師常做這樣一個(gè)“生動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)——煮小魚:把小魚放入裝有適量水的試管底部,小魚在游動(dòng),再用酒精燈加熱試管上部的水,過一段時(shí)間,上部的水已沸騰了,而下部的小魚還在游動(dòng),以此來說明水是熱的不良導(dǎo)體。實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是“抓眼球”的,從物理學(xué)的角度看,能說明“水是熱的不良導(dǎo)體”,但從人文的層面看,從那些善良、可愛的孩子吃驚、迷惑的目光里,我們每一個(gè)物理教師真應(yīng)該靜下心來認(rèn)真反思一下,這樣的實(shí)驗(yàn)會(huì)不會(huì)澆滅學(xué)生單純而天真的火花,從而開動(dòng)腦筋,設(shè)計(jì)出既能呈現(xiàn)物體導(dǎo)熱性的科學(xué)事實(shí)又能體現(xiàn)人文關(guān)懷的趣味性實(shí)驗(yàn)。
四、發(fā)掘?qū)W(xué)生興趣的生活探究素材
在物理教科書中,每一章的開始,既有韻味十足的科學(xué)精華短語,又有詩情畫意的科學(xué)小詩;既有動(dòng)漫式的插圖,又有經(jīng)典式的照片……在課堂教學(xué)中,我們既要充分利用好這些資源,更要激活學(xué)生內(nèi)心的“趣”,讓學(xué)生想學(xué)、樂學(xué),變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。教師要采取各種靈活的方法,在趣味盎然的情境中對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神的滲透,讓每個(gè)參與教學(xué)活動(dòng)的同學(xué)都能獲得求知的快樂感。例如,在“神奇的升力”教學(xué)時(shí),我先讓學(xué)生折紙飛機(jī),讓紙飛機(jī)飛起來,看誰的飛機(jī)飛得高、飛得遠(yuǎn);再讓相應(yīng)的學(xué)生談?wù)勥@樣做的原因等,引出升力概念;然后,組織學(xué)生實(shí)驗(yàn):“倔強(qiáng)的紙片”、“不聽話的乒乓球”、“做個(gè)簡易噴霧器”……在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程中,幾乎每個(gè)人都笑容滿面,動(dòng)手興趣高漲。
五、科學(xué)評價(jià)促進(jìn)探究教學(xué)
新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)評價(jià)在促進(jìn)學(xué)生發(fā)展方面的作用,重視學(xué)生在活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)、制作、討論等方面表現(xiàn)的評價(jià),倡導(dǎo)客觀記錄學(xué)生成長過程中的具體事實(shí),發(fā)現(xiàn)學(xué)生多方面的潛能,使每一個(gè)學(xué)生通過評價(jià)都能看到自己在發(fā)展中的長處。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有的學(xué)生為了應(yīng)付檢查,實(shí)驗(yàn)沒有認(rèn)真觀察,沒有認(rèn)真完成,就可能把其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)成果“照搬”過來。這時(shí),簡單的批評甚至訓(xùn)斥,其結(jié)果是最最糟糕的。但如果從他做這件事的起因與他敞開心扉交流,指出其值得表揚(yáng)之處(如不管怎樣,能“完成”實(shí)驗(yàn)讓老師檢查,就表明你還是想學(xué)的),就會(huì)讓他從內(nèi)心感到慚愧,并有信心認(rèn)真學(xué)習(xí)……教學(xué)藝術(shù)的本質(zhì)不在于傳授的本領(lǐng),而在于激勵(lì)、喚醒和獲得積極的體驗(yàn)。所以,寬容學(xué)生,給他一個(gè)表白的機(jī)會(huì),其實(shí)是給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)糾錯(cuò)的臺(tái)階。這樣,受挫折的學(xué)生可重拾可貴的信心,能夠在今后的學(xué)習(xí)及科學(xué)探究中正確面對挫折和失敗,以致受益終生。
六、課后布置一些小實(shí)驗(yàn)
上完一節(jié)物理課后,我會(huì)根據(jù)上課所學(xué)的知識(shí),布置學(xué)生力所能及的小探究實(shí)驗(yàn),讓他們利用身邊的材料,進(jìn)行簡單的探究,讓他們學(xué)有所用。如上完“物體的沉浮”這節(jié)后,布置自制一個(gè)潛水艇等
七、進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋荣?/p>
一個(gè)學(xué)年的學(xué)習(xí)以后,根據(jù)學(xué)生自己所學(xué)的物理知識(shí),利用生活中隨處可得的材料,進(jìn)行探究、設(shè)計(jì),并,進(jìn)行小制作。對學(xué)生的小制作進(jìn)行評比,激發(fā)他們的探究熱情。
總之,農(nóng)村中學(xué)的條件差,只能利用生活的一些現(xiàn)行材料,和學(xué)生們共同探究生活中的物理,讓他們在探究中學(xué)物理,避免死記硬背。
第四篇:初中物理科學(xué)探究活動(dòng)教學(xué)
初中物理科學(xué)探究活動(dòng)教學(xué)
菱角塘鎮(zhèn)學(xué)校 李玉玲 電話:*** 摘要:本文主要通過介紹本人對物理“新課程”中科學(xué)探究的理解以及開展“物理科學(xué)探究活動(dòng)”的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與體會(huì),論述開展“物理科學(xué)探究活動(dòng)”的必要性與重要性。
關(guān)鍵詞:新課程 科學(xué)探究 科學(xué)探究活動(dòng)
隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,賦予了我們新的教學(xué)理念與新的要求。科學(xué)探究被引入到物理課堂教學(xué)中,教材中設(shè)置了不少的探究實(shí)驗(yàn)。不僅是讓學(xué)生通過科學(xué)探究活動(dòng)獲取知識(shí),而且更重視讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程;有的甚至只是要求學(xué)生經(jīng)歷探究過程。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”、“改變過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承的傾向,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)”。由此可見,新課程標(biāo)準(zhǔn)十分強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究在學(xué)習(xí)中的作用,使科學(xué)探究成為一個(gè)新的教學(xué)要求和新的學(xué)習(xí)方式。
在課堂教學(xué)中,由于受時(shí)間、器材、場地等條件的限制,科學(xué)探究活動(dòng)受教師的主導(dǎo)作用影響較大,基本體現(xiàn)教師的教學(xué)計(jì)劃(教師需準(zhǔn)時(shí)下課并完成既定的教學(xué)目標(biāo));學(xué)生雖然有參與,但自主式探究活動(dòng)被削弱。為此,我們以小組合作學(xué)習(xí)的形式,開展了物理科學(xué)探究活動(dòng)課(每周1節(jié))。內(nèi)容主要選取課本中相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或制作作為科學(xué)探究活動(dòng)的內(nèi)容,學(xué)生以小組活動(dòng)形式為主。
一、開展“物理科學(xué)探究活動(dòng)”課的目的
1、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索興趣。學(xué)生都是好動(dòng)的,好奇心強(qiáng),他們正處于探究心理的發(fā)展期;活動(dòng)課剛好能迎合學(xué)生的這個(gè)心理特點(diǎn),容易激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
2、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。
3、使學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)得到鞏固和運(yùn)用。在科學(xué)探究活動(dòng)中,可以讓學(xué)生應(yīng)用課堂中學(xué)到的物理知識(shí),鞏固知識(shí)。
二、對科學(xué)探究的理解
1、科學(xué)探究的意義:“學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中,通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過程,學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想與精神?!保ㄕ涀浴墩n程標(biāo)準(zhǔn)》)
2、科學(xué)探究的要素:科學(xué)探究包括七個(gè)要素:提出問題→猜想與假設(shè)→制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)→分析與論證→評估→合作與交流。這只是科學(xué)探究的七個(gè)要素,并不是科學(xué)探究活動(dòng)中必須經(jīng)過的7個(gè)順序環(huán)節(jié)。所以我們在開展科學(xué)探究活動(dòng)中,根據(jù)學(xué)生的探究水平,只注重對某幾個(gè)要素的過程經(jīng)歷與能力培養(yǎng),并不強(qiáng)求每個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)都必須經(jīng)過這七個(gè)環(huán)節(jié)。
3、科學(xué)探究的選題:“科學(xué)探究的問題可以是學(xué)生提出的,也可以是教師提出的,可以是《標(biāo)準(zhǔn)》所要求的科學(xué)內(nèi)容,也可以是與《標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)內(nèi)容有關(guān)的交叉學(xué)科的內(nèi)容??茖W(xué)探究的形式有課堂內(nèi)的探究性活動(dòng)和課堂外的家庭實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查及其他學(xué)習(xí)活動(dòng)?!?/p>
三、開展“物理科學(xué)探究活動(dòng)”的實(shí)際操作
我們老師都知道,開展活動(dòng)課“花時(shí)費(fèi)力”;但,最困難的還是兩個(gè)問題:開展什么活動(dòng)?“怎樣開展活動(dòng)?。我們主要有以下的一些操作體會(huì):
1、打好課堂教學(xué)的主戰(zhàn)場。課堂教學(xué)畢竟是教學(xué)的主戰(zhàn)場,課外活動(dòng)只是作為鞏固知識(shí)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的有益補(bǔ)充。所以,在課堂中,我們注重物理基礎(chǔ)知識(shí)與能力的培養(yǎng),注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維程序和科學(xué)方法。如在科學(xué)探究活動(dòng)中,常用的控制變量法、歸納法等。為學(xué)生參加“物理科學(xué)探究活動(dòng)”課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。否則,學(xué)生在活動(dòng)中也難有作為。
2、科學(xué)探究活動(dòng)的基本模式為:以物理實(shí)驗(yàn)(制作)為載體,形成探究的情景,發(fā)現(xiàn)并提出問題,探究問題。在活動(dòng)中,我們緊貼課本,選取課本中的一些實(shí)驗(yàn)或小制作作為載體,精心設(shè)計(jì)和詳盡準(zhǔn)備;活動(dòng)中,教師適當(dāng)引導(dǎo),讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題,并開展科學(xué)探究活動(dòng)。
案例一:“空氣溫度計(jì)”(圖1)的制作與科學(xué)探究活動(dòng)。
這是一個(gè)比較簡單的制作(在制作時(shí),截取打點(diǎn)滴用較長的塑料管代替玻璃管,用木版固定,效果較好)。學(xué)生制作“空氣溫度計(jì)”后,自然會(huì)提出幾個(gè)問題:“沒刻度怎樣用,怎樣為它畫刻度?它是怎樣反映溫度的變化的(原理是什么)?”在和學(xué)生探討它的工作原理后,我就讓學(xué)生自己通過討論,探究怎樣為“空氣溫度計(jì)”定刻度:原理是什么?步驟怎么樣?(類比液體溫度計(jì)的刻度確定)然后再去做。做好之后,大家都把作品都放在教室,在以后的幾天里,與寒暑表對照,讓他們看看誰的“空氣溫度計(jì)”準(zhǔn)確些。當(dāng)然,空氣溫度計(jì)的液柱高低不但與氣溫的高低有關(guān)還與空氣的濕度等有關(guān);在觀察中同學(xué)們都發(fā)現(xiàn)了其中的問題,我又引導(dǎo)他們分析,查找有關(guān)資料,指出“空氣溫度計(jì)”的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),以及其他的用途(如用“空氣溫度計(jì)”測量了教學(xué)樓的高度)。和“空氣溫度計(jì)”一樣,其實(shí)很多的物理小制作都蘊(yùn)涵著不少的知識(shí),只要我們跨出第一步,前面就有極為廣闊的空間。
案例二: “鹽水電池”實(shí)驗(yàn)與科學(xué)探究活動(dòng)。
“鹽水電池”是第六章第一節(jié)《電壓》練習(xí)中的一個(gè)實(shí)驗(yàn),看起來平淡無奇。但是,實(shí)踐起來內(nèi)涵非常豐富。我們準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn)器材①三塊金屬片(5cm×20cm):銅片、鋁片、鋅片(鍍鋅鐵片);②電壓表1個(gè);③導(dǎo)線2根;④燒杯、水、食鹽等。讓學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)不久,就有一位“好勝”學(xué)生有叫嚷:“老師你好‘偏心’!怎么他的(實(shí)驗(yàn))電壓是0.7V,而我的只有0.5V?都怪你給我的器材不好。怎樣才能使電壓升高???我要比他的(實(shí)驗(yàn)電壓)高?!暴ぉぬ骄康膯栴}自然就出來了。于是我就順勢在黑板上寫出探究的問題:如何提高鹽水電池的電壓?鹽水電池的電壓與哪些因素有關(guān)?接著讓學(xué)生們進(jìn)行猜想,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)表格,提醒注意控制變量法的應(yīng)用,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),分析與論證、各組之間進(jìn)行交流。并開展了比賽:看誰的鹽水電池電壓最高。有的同學(xué)也想出了“怪招”──將鹽水電池串聯(lián)起來。
這樣做又有一個(gè)新的問題:幾個(gè)鹽水電池串聯(lián)起來電壓達(dá)到了3V多;有個(gè)同學(xué)提議:接上一個(gè)小燈泡試試。結(jié)果燈泡并沒有發(fā)光,學(xué)生們又疑惑了。接著又研究討論一番。這樣,大大刺激了學(xué)生們的探索積極性和思維。
接著下來的幾周的活動(dòng)課,我們繼續(xù)進(jìn)行了各種水果電池、蔬菜電池的探究,由學(xué)生帶自己喜歡的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。以及用這個(gè)電池作為電子表、音樂賀卡等小功率用電器的電源的探究實(shí)驗(yàn),更加激發(fā)了同學(xué)們的興趣與成功感。
3、在選題方面,教師選題與學(xué)生選題相結(jié)合。在科學(xué)探究活動(dòng)的選題范圍上,我們原則上是緊靠課本與學(xué)習(xí)進(jìn)度,但有時(shí)也選擇學(xué)生提出的課題,這樣可以激發(fā)學(xué)生的積極參與。
案例三:學(xué)生的好奇心是很強(qiáng)的。
在學(xué)習(xí)電學(xué)時(shí),不少的同學(xué)不顧教師的阻止、批評,硬是把干電池的“外衣”剝?nèi)?,看看里面的“真身”;甚至把“皮”也剝開,對“內(nèi)臟”也研究一番。不少的同學(xué)對電流表、電壓表的構(gòu)造很好奇,提出問題和要求:“電流表、電壓表是怎樣測量電流、電壓的?能否拆開來看看!”好的電表拆了可惜;但是,學(xué)校里每年都有一些損壞的電表,積累下來數(shù)量也不少。雖然該課題有點(diǎn)超出學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平,但為了不破壞同學(xué)們的好奇心,我還是把這些廢表拿出來,讓他們探究“電流表、電壓表”的結(jié)構(gòu)與工作原理。把電流表、電壓表拆開,指導(dǎo)他們觀察表的元件、結(jié)構(gòu)與電路,分析、記錄表里的電路連接情況,比較兩者的異同。
在這個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)中也有一個(gè)很大的意外發(fā)現(xiàn)和收獲:原來這部分“廢表”中一部分的“表心”(靈敏電流計(jì))還是好的。于是,我就組織學(xué)生把著部分電表多余的部分去掉,只留下“表心”和兩個(gè)接線柱,就改裝成“靈敏電流表”。一共改裝了二十多個(gè),足夠用于“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的探究實(shí)驗(yàn)。有同學(xué)也提出,電壓表里面的電路是串聯(lián),將電壓表改裝為“靈敏電流表”也很簡單,在表里多接一根線出來就行了。不少同學(xué)用著自己動(dòng)手制成的器材做實(shí)驗(yàn),感到很自豪與成功,十分投入,科學(xué)探究活動(dòng)收到良好的效果。(部分學(xué)生的“好拆心”還是很強(qiáng)的,當(dāng)學(xué)到“電能表”時(shí)又要求“拆開來看看”,我也滿足他們的要求了。)
4、在組織形式上課堂探究與課外探究相結(jié)合。為了使一部分的科學(xué)探究活動(dòng)更具開放性,我們把一些科學(xué)探究活動(dòng)安排課外,利用周日、節(jié)日進(jìn)行。
案例四:探究“影響摩擦力大小的因素”時(shí),進(jìn)行課外開放型的探究,讓學(xué)生獨(dú)立或小組進(jìn)行猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、證據(jù)、分析與論證,最后寫出探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告。其中不少同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不同于書本的內(nèi)容,有一部分參照課外書,也有一部分是他們的“原創(chuàng)作品”。
四、開展“物理科學(xué)探究活動(dòng)”的成效
經(jīng)過幾年的實(shí)踐,較好地達(dá)到了預(yù)期的目的,取得良好的效果。
1、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在科學(xué)探究活動(dòng)中,以實(shí)驗(yàn)(或制作)活動(dòng)為主,適合中學(xué)生好動(dòng)、好奇心重的心理特點(diǎn),容易喚起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和動(dòng)機(jī)。同學(xué)們早已把物理實(shí)驗(yàn)看作是“游戲”;而制作的作品,也是他們的心愛“玩具”。每次活動(dòng),基本都是延長時(shí)間的(科學(xué)探究活動(dòng)課基本安排在最后一節(jié),不會(huì)影響其他課)。一些平時(shí)上課不專心的同學(xué)在科學(xué)探究活動(dòng)中開始是覺得好玩,慢慢就有了興趣;在老師的鼓勵(lì)下,上課開始專心聽,做好筆記,學(xué)習(xí)成績不斷提高。潛而默化,互相促進(jìn),也增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。(其實(shí),老師在活動(dòng)中也是感到其樂無窮的。)
2、促進(jìn)課堂教學(xué),加深對知識(shí)的理解。由于科學(xué)探究活動(dòng)的課題緊靠課本與學(xué)習(xí)進(jìn)度,所以大大促進(jìn)課堂教學(xué)。
案例五:上面提到的探究“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象,由于“靈敏電流表”是學(xué)生們自己動(dòng)手制作的,學(xué)生們都熟悉的使用,學(xué)習(xí)過程自然很順利。
案例六:探究“浮沉子”的浮沉。在學(xué)習(xí)浮力時(shí),我們安排了制作“浮沉子”(圖2)。學(xué)生們拿著瓶子,用力一按,里面的小瓶就下沉了;一松手,小瓶子就上??;用力恰當(dāng),小瓶子就懸?。煌瑢W(xué)們都被它吸引住了。我就要求他們仔細(xì)觀察、思考,互相交流,找出“浮沉子”上浮、下沉的原理。當(dāng)學(xué)生弄通這個(gè)問題后,自然就掌握了“物體的浮沉條件”,《浮力的應(yīng)用》一節(jié)的學(xué)習(xí)就顯得輕松了。
案例七:近年來,考試中“用電能表測量電功率”的題目很常見(也很有實(shí)用價(jià)值)。我們過去也經(jīng)常進(jìn)行相關(guān)的習(xí)題練習(xí),但練來練去,效果就是不好。學(xué)生基本是靠死記解題步驟去解題的,題型一變就無從入手。究其原因,就是沒有理解好它的原理。適逢當(dāng)時(shí)南區(qū)供電局在當(dāng)?shù)馗鼡Q電能表,我們就發(fā)動(dòng)學(xué)生把家里換下的電能表拿回學(xué)校,安裝實(shí)驗(yàn)電路板(實(shí)驗(yàn)電路見圖3)。安裝由學(xué)生在活動(dòng)課上按照老師制定的電路圖進(jìn)行安裝;安裝完畢,由老師檢查無錯(cuò)誤(注意用電安全)后才給以通電實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,真實(shí)地進(jìn)行“用電能表測量電功率”。使學(xué)生體會(huì)其中的真實(shí)情景,通過實(shí)踐活動(dòng),加深對公式P=W/t的理解。并通過比較兩種測量方法,掌握實(shí)驗(yàn)技能和知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,取得很好的教學(xué)效果。
由此可見,通過實(shí)驗(yàn)或制作的科學(xué)探究活動(dòng)促進(jìn)了學(xué)生對物理現(xiàn)象、規(guī)律、原理與對應(yīng)的實(shí)際事物聯(lián)系,加深對物理知識(shí)的理解,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)技能、方法的掌握。
3、學(xué)生的科學(xué)探究能力、綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)得到較大提高。在科學(xué)探究活動(dòng)中體現(xiàn)了學(xué)生們較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。
案例八:在制作“空氣溫度計(jì)”時(shí),有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己“空氣溫度計(jì)”“失靈”了:用手握住瓶子,液柱也不上升。后來分析、查找原因,大家估計(jì)是瓶子的密封不好,漏氣了;怎樣確定瓶子是否漏氣呢?大家都想辦法。后來一位同學(xué)提出一個(gè)很有創(chuàng)意的辦法,很好地解決了這個(gè)問題:她把瓶子倒過來放,把一根軟管彎向上(圖4)。如果瓶子是漏的,就不是漏氣,而是漏水出來(轉(zhuǎn)換法),就容易發(fā)現(xiàn)。體現(xiàn)該同學(xué)不迷信書本,大膽創(chuàng)新的精神。
科學(xué)探究,作為一個(gè)新的教學(xué)要求與學(xué)習(xí)方式,還有待不斷地深入探索、研究。從初步的實(shí)踐與研究表明,重視科學(xué)探究的教學(xué),積極開展科學(xué)探究活動(dòng),能夠培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與,樂于探究,勤于動(dòng)手的好習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生的自主發(fā)展。能夠培養(yǎng)學(xué)生搜集信息和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析解決問題的能力以及交流與合作的能力;培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神;促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
參考資料:
[1]《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》 中華人民共和國教育部北京大學(xué)出版社
[2]《物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)解讀》 教育部基礎(chǔ)教育司 物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制組
[3]《游戲中的科學(xué)》北京出版社 主編 紀(jì)江紅
第五篇:淺談物理教學(xué)中科學(xué)探究能力
淺談物理教學(xué)中科學(xué)探究能力的培養(yǎng)
馬金濤
(淶水求成中學(xué))
摘要:科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動(dòng)的獲取物理知識(shí),認(rèn)識(shí)和解決物理問題的重要實(shí)踐活動(dòng)。科學(xué)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(xué)方法等。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);科學(xué)探究能力;提出問題;科學(xué)方法;物理史
科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動(dòng)的獲取物理知識(shí),認(rèn)識(shí)和解決物理問題的重要實(shí)踐活動(dòng)。科學(xué)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(xué)方法等。義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,“物理課程應(yīng)改變過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳承的傾向,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)?!薄巴ㄟ^科學(xué)探究,使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展初步的科學(xué)探究能力,形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。”作為科學(xué)探究過程,無論是科學(xué)家探究物理世界還是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí),都必須運(yùn)用科學(xué)方法,注重學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。在物理教學(xué)中,學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng),對于學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)、能力的發(fā)展和情感-態(tài)度-價(jià)值觀的教育,有著不可替代的作用。
義務(wù)教育階段物理課程中的科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動(dòng)獲取物理知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決物理問題的重要實(shí)踐活動(dòng)。它涉及提出問題、猜想和假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價(jià)、表達(dá)與交流等要素。在初中物理探究教學(xué)中,根據(jù)初中學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知能力,我認(rèn)為科學(xué)探究能力的培養(yǎng)應(yīng)從多方面展開。
一、巧設(shè)問題情境,激發(fā)科學(xué)探究欲望
在探究教學(xué)模式中,教師是組織、引導(dǎo)的主體,學(xué)生是探究、學(xué)習(xí)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(dǎo)下,通過學(xué)生的親自參與和探究活動(dòng),由學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)概念、規(guī)律.在這種形式的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),更重要的是學(xué)到了獲得知識(shí)的過程與方法.這樣做培養(yǎng)了學(xué)生的主體意識(shí)、科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。問題與疑問是探究式學(xué)習(xí)的起點(diǎn),也是探究式學(xué)習(xí)的一個(gè)基本特征。初中物理探究式課堂教學(xué),必須努力創(chuàng)設(shè)物理問題情境,讓學(xué)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(dòng)是學(xué)生圍繞科學(xué)性問題展開的。但探究的問題是不是一定要完全由學(xué)生自己提出來,或者我們是不是一定要等到學(xué)生自己能夠提出好的探究問題之后才能組織探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)呢?我想,在課堂教學(xué)中,教師設(shè)置問題情境,并通過引導(dǎo)優(yōu)化和集中學(xué)生的問題,然后再篩選出那些可能會(huì)引發(fā)富有成效的探究活動(dòng)的問題,與學(xué)生提出好的問題同等重要。有時(shí)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(xué)生也完全可以進(jìn)行有高度探究性的學(xué)習(xí)活動(dòng)。而且,只要學(xué)生真正卷入了探究知識(shí)的過程,就會(huì)提出這樣那樣的問題。
因此,教師要善于巧設(shè)問題的情景,培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力,激發(fā)其創(chuàng)新意識(shí)。例如,設(shè)置具有懸念情景的問題,在講沸點(diǎn)的知識(shí)之前,提出一個(gè)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(jìn)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(xué)生的好奇之火就被點(diǎn)燃,激起了他們非弄清楚而后
快的積極的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。隨著學(xué)習(xí)的深入,對沸騰、沸點(diǎn)等知識(shí)的領(lǐng)會(huì)就會(huì)更加深刻。這樣問題也就有了答案“油鍋里的下層是沸點(diǎn)較低的醋,上層是油,醋沸騰時(shí)油并沒有沸騰”。
又比如在講杠桿之前,提出,如果在買菜時(shí),小販在秤上如何做手腳讓我們吃虧呢?通過學(xué)習(xí)學(xué)生會(huì)根據(jù)所學(xué)知識(shí)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(xué)生天然的審美心理。教學(xué)中,虛設(shè)一個(gè)與真實(shí)的物理知識(shí)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(shí)的確認(rèn),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(tuán)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(dǎo)體……想象開去,使學(xué)生看到了一幅幅奇妙的景觀。課堂中,虛擬情境的創(chuàng)設(shè)和展開,就像引人入勝的故事中的一個(gè)個(gè)片斷,隨著故事情節(jié)的發(fā)展,激動(dòng)人心的場面達(dá)生的學(xué)習(xí)熱情和積極的思維。教師可以設(shè)計(jì)一些開放性的問題,從社會(huì)熱點(diǎn)到生活實(shí)際不一而足。例如,講物態(tài)變化時(shí)可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)問題:在嚴(yán)寒的冬天(尤其在北方),當(dāng)手去抓戶外的金屬時(shí),常會(huì)感到金屬粘手。這是什么原因造成的呢?請通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行研究。巧設(shè)問題情境,可以激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí),從而更好的完成探究過程,達(dá)到新課標(biāo)的要求,更快讓物理知識(shí)走向社會(huì)。
二、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)有價(jià)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(gè)問題,往往比解決一個(gè)問題更重要,因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧而已,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(shí)要時(shí)常注意引導(dǎo)學(xué)生從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的問題,進(jìn)一步思維加工,演變?yōu)橛袃r(jià)值的科學(xué)問題。例如,在學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”這節(jié)課時(shí),用多媒體演示了托里拆利實(shí)驗(yàn),我引導(dǎo)學(xué)生分析了液體壓強(qiáng)里試管傾斜與液體壓強(qiáng)的關(guān)系,但是在托里拆利實(shí)驗(yàn)中也同樣涉及這個(gè)問題,因此,學(xué)生往往想當(dāng)然的得出壓強(qiáng)變小的結(jié)論,而這個(gè)結(jié)論卻是錯(cuò)誤的,這時(shí)候,我不失時(shí)機(jī)的根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知情況和已有的知識(shí)適當(dāng)加以點(diǎn)撥,由于托里拆利實(shí)驗(yàn)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(xué)生再能過進(jìn)一步加以思考,便能提出一個(gè)有價(jià)值的科學(xué)問題:液體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)的關(guān)系是怎么樣的,它的高度與什么因素有關(guān)系”并進(jìn)行合理的猜想.發(fā)現(xiàn)并提出問題是科學(xué)探究的前提和基礎(chǔ).在教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑,形成開放民主的課堂氛圍,相信學(xué)生經(jīng)過一定案例的積累和知識(shí)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(xué)探究過程,形成探究的科學(xué)方法
物理知識(shí)結(jié)構(gòu)中,物理實(shí)驗(yàn)事實(shí)是基礎(chǔ),物理學(xué)的理論系統(tǒng)(含概念、規(guī)律、方法)是主干,數(shù)學(xué)則起著表述形式的作用。而其中的物理實(shí)驗(yàn)事實(shí)(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(xué)方法實(shí)現(xiàn)的??茖W(xué)方法是各知識(shí)之間聯(lián)系的紐帶和橋梁,是知識(shí)體系中的邏輯語言和邏輯符號。
初中生,雖然會(huì)簡單的提出問題,進(jìn)行猜想與假設(shè),但不知道怎樣制定計(jì)劃和方案,怎樣收集并理數(shù)據(jù),并對進(jìn)行分析論證。在這種背景下,老師應(yīng)該使學(xué)生從初中模仿原型,逐步過渡到學(xué)生較為獨(dú)立、自主地進(jìn)行科學(xué)探究。因此在物理教學(xué)中,必須注重學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng),注重學(xué)生的經(jīng)歷、體驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)的過程。學(xué)生運(yùn)用適當(dāng)?shù)目茖W(xué)方法是學(xué)生學(xué)會(huì)探究的關(guān)鍵。
1. 在平時(shí)的教學(xué)過程上讓學(xué)生不斷體驗(yàn)科學(xué)探究過程。在平時(shí)的教學(xué)活動(dòng)中,盡可能創(chuàng)造條件,引導(dǎo)學(xué)生通過自主的活動(dòng),讓他們在科學(xué)探究中去體驗(yàn)、去學(xué)習(xí)。去感悟。電路連接方式的探究實(shí)驗(yàn),在未講電路時(shí),開始就讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),每組3-4人,分給每組3-4個(gè)電鍵開關(guān),三盞小燈珠及燈座,電池組,若干導(dǎo)線,只提1個(gè)實(shí)驗(yàn)要求,就是讓三盞燈亮起來。學(xué)生在愉快而輕松的氛圍中獲得科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和基本技能。全面了解科學(xué)探究的每個(gè)環(huán)節(jié)和方法。
2.教給學(xué)生掌握科學(xué)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(chǔ),實(shí)際上能力與方法是一一對應(yīng)的。要發(fā)展觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,就必須掌握觀察實(shí)驗(yàn)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(jì)劃地感知客觀現(xiàn)象;在實(shí)驗(yàn)中做到能了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑫?huì)正確使用實(shí)驗(yàn)儀器,會(huì)記錄、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出必要結(jié)論。要發(fā)展思維能力,就必須學(xué)會(huì)科學(xué)思維的方法。要學(xué)會(huì)分析與綜合,能對復(fù)雜實(shí)物將其分解開來分別研究,進(jìn)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(guān)系、電流與電阻的關(guān)系,綜合出歐姆定律的內(nèi)容。例如通過分析銅、鋁、銀都導(dǎo)電,歸納出金屬導(dǎo)電。要學(xué)會(huì)演繹,能從一般實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理出規(guī)律,例如牛頓第一定律。3.重視實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,給學(xué)生充足的時(shí)間思考解決。讓學(xué)生帶著問題去實(shí)踐、操作,組織學(xué)生去分析問題出在哪兒,讓學(xué)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(shí)驗(yàn)時(shí),有的小組不能找到完整清晰的像,我沒有急于給學(xué)生解釋、分析其中之一的原因,而是讓學(xué)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(jìn)行交流討論,再次實(shí)驗(yàn),不斷的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,直到實(shí)驗(yàn)成功。4.注重引導(dǎo)學(xué)生把探究式學(xué)習(xí)向課外延伸??茖W(xué)探究的形式是多種多樣的,教師應(yīng)根據(jù)《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,有目的地組織學(xué)生在課堂內(nèi)和課堂外進(jìn)行科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),從而真正實(shí)驗(yàn)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”這一教學(xué)宗旨。例如在學(xué)習(xí)“長度的測量”這一節(jié)后,我們不但要讓學(xué)生掌握直尺測課本的長度,還可以讓學(xué)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(xué)生在實(shí)際測量中能夠找到適當(dāng)?shù)臏y量工具和特殊的測量方法,從而達(dá)到學(xué)以致用,同時(shí)在探究過程中增長知識(shí),發(fā)展能力。
四、注重交流、評價(jià)的互動(dòng)空間,給學(xué)生提供展示的機(jī)會(huì)
滿足學(xué)生體驗(yàn)成功的快樂。得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不意味著科學(xué)探究的完成。對結(jié)果的評估、科學(xué)解釋、對實(shí)驗(yàn)的反思必不可少。創(chuàng)造心理學(xué)信息催化理論認(rèn)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(gè)人將各占有兩個(gè)思想,這是擴(kuò)散性。信息擴(kuò)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(jià)值的觀念,這就導(dǎo)致創(chuàng)造。所以我們對這個(gè)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(shí)驗(yàn)探究后,有學(xué)生說:蠟燭點(diǎn)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(dāng)?shù)?。這又是一個(gè)多么具有人性化的反思,這位同學(xué)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(shí),實(shí)驗(yàn)完畢后,請?jiān)敢馍吓_(tái)的學(xué)生講述自己的研究過程和得失。由于體驗(yàn)是因人而異的,所以每個(gè)同學(xué)的發(fā)言總是與眾不同:有的學(xué)生講了自己研究得到的結(jié)果:動(dòng)力乘以動(dòng)力臂的積等于阻力乘以阻力臂;有的講了自己在實(shí)驗(yàn)時(shí)的失敗之處;有的甚至講到了改用彈簧測力計(jì)做實(shí)驗(yàn)的體會(huì):測力計(jì)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(dòng)態(tài)變化中”,因而,在聽取他人的談?wù)摵?,學(xué)生們的體驗(yàn)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(gè)學(xué)生在交流中聽取、評價(jià)他人的體驗(yàn),把自己已有的經(jīng)驗(yàn)與之進(jìn)行銜接、貫通從而產(chǎn)生新的體驗(yàn)。主動(dòng)交流的學(xué)生由于自己的體驗(yàn)得到了別的同學(xué)的認(rèn)可而獲得快樂,使該學(xué)生自己的進(jìn)一步體驗(yàn)成為可能;體驗(yàn)行為不夠深入的同學(xué)從交流中學(xué)到更多的知識(shí),使之體驗(yàn)的不足得以彌補(bǔ)。在這樣的科學(xué)探究過程中,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,使之形成良好的科學(xué)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(xué)態(tài)度,為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
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(gè)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?jiǎng)t特別強(qiáng)烈。”現(xiàn)代教學(xué)論也認(rèn)為,任何教學(xué)內(nèi)容都可以用一個(gè)個(gè)問題呈現(xiàn)出來,學(xué)習(xí)的發(fā)生起源于情景變化的刺激。重視探究實(shí)驗(yàn)、重視科學(xué)探究才能達(dá)到提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的目的,完成新一輪課改的任務(wù),實(shí)現(xiàn)人本化教育。
五、通過物理學(xué)史拓寬科學(xué)方法教育 發(fā)揮其在培養(yǎng)科學(xué)探究能力中的價(jià)值 物理學(xué)史蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)方法。我們可以在教學(xué)中利用介紹物理學(xué)史或物理學(xué)家的成果進(jìn)行科學(xué)方法教育。例如,在電與磁教學(xué)中,介紹電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)史:在 1820 年奧斯特以其“有準(zhǔn)備的頭腦”獲得“機(jī)遇”,通過實(shí)驗(yàn)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(jiān)持不懈的努力,終于發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象。再如,富蘭克林在做靜電實(shí)驗(yàn)研究“地電時(shí)”,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(jìn)行類比聯(lián)想,從而對自然界中電的本質(zhì)認(rèn)識(shí)有了重大進(jìn)展,進(jìn)而證實(shí)并建立了電荷守恒定律。這就是科學(xué)聯(lián)想引導(dǎo)的靈感與創(chuàng)見。
總之,初中物理科學(xué)探究能力的培養(yǎng),有助于學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、研究問題及解決問題的方法,有益于學(xué)生個(gè)性發(fā)展,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和合作學(xué)習(xí)習(xí)慣,有益于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)工作者的世界觀。對學(xué)生獲得物理知識(shí)和研究物理問題的能力提高具有重要作用??茖W(xué)探究對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。我們物理教師應(yīng)該為提高學(xué)生的科學(xué)探究能力不懈地努力。