新课程的试验探究教学

本文格式为Word版，下载可任意编辑——新课程的试验探究教学摘要:新课程突显了“科学探究〞与“试验教学〞的重要性,将科学探究及物理试验能力视为高中学生科学素养的一个重要组成部分,“科学探究〞是物理教学中的重要教学目标,“科学探究〞既是高中学生的重要学习内容,也是学生必需把握的一种重要学习方式。物理学科为学生的成长提供了丰富的科学探究资源,是培养学生科学探究能力,激发学生创新欲望的知识宝库。物理教学应重视以试验探究为基础的教学模式,让学生在探究中学习新知识,在学习中学会科学探究,通过科学探究和亲身体验,加深对知识和规律的理解与把握。

关键词:物理试验;科学探究;建构理论;探究教学

新课程试验教学已经实施三年多,物理《新课标》的最大变化是将“科学探究及物理试验能力要求〞、“共同必修模块〞、“选修模块〞并列为新课程内容标准的三大部分,将物理试验与科学探究紧凑联系起来,突显了“科学探究〞与“试验教学〞的重要性。与旧的《全日制普通高中物理教学大纲》相比,新《课程标准》将“科学探究及物理试验能力〞视为高中学生科学素养的一个重要组成部分,“科学探究〞既是高中学生的学习内容,也是高中学生的一种重要的学习方式,因此,培养学生的“科学探究〞能力将成为新课程物理教学的重要教学目标。

建构主义教学理论重视学生学习的主动性,它强调学习是学生对知识的主动建构,教学要为学生提供建构知识的框架、思维方式和学习情境。物理是以试验为基础的自然学科,物理学的发展历程和科学理论富含科学探究的资源,能为培养学生的科学探究能力提供有利的条件和资源,且对实现新课程的三维目标也具有独到的功能。重视学生通过试验探究来获取知识,不仅可以让学生经历科学探究过程,培养科学探究能力,也可以让学生亲身体会科学探究的乐趣与艰辛,感受科学家追求科学的勇气和精神,激发他们的学习兴趣和献身科学的精神。高中物理教学应将试验教学摆在提高学生探究能力的重要位置,成为老师培养学生独立思考、勇于摸索、追求创新的重要阵地。物理教学应尽最大可能地以试验探究为中心开展物理教学,通过探究试验的教学让学生把握科学知识和科学方法,培养学生具有开展科学研究的最基本的科学素养,老师应将如何提高学生的物理科学素养做为教学的至高追求。

物理是以试验为基础的学科,她对于实现新课程的三维目标具有独到的作用。重视学生通过试验探究来获取知识,不仅可以经历科学探究过程,培养科学探究能力,也可以让学生亲身体会科学探究的乐趣与艰辛,感受科学家追求科学的勇气和精神,激发他们的学习兴趣和献身科学的精神。

物理试验的探究教学可分为演示试验、分组试验和课外试验的探究教学。

一、演示试验的探究教学

在传统的课堂教学中,演示试验大多老师做,学生看,多用于创设情景,引入新概念。新课程教学中十分重视学生对知识的主动建构和意义建构。对每个演示试验,都应尽最大限度地发挥试验的探究功能,使演示试验不仅成为情景创设之需,更成为学生主动获取知识的重要途径。如在弹力、滑动摩擦力等教学中,就不能简单地演示几个试验,就让学生记住弹力、摩擦力的概念和作用规律。摩擦力与生活息息相关,随处可见,教学中要坚持“物理源于生活,又服务于社会〞的原则,首先让学生从生活经历中来谈对摩擦力的感受,列举摩擦力事例,而后通过提供各种材质、粗糙不同的、质量各异、面积不等的各种物体,让学生充分的猜想、试验、推理、判断、交流、总结等,在亲身摸索中去获得对摩擦力的真正认识与理解。新课程倡导“只要学生能讲、学生能做、学生能想的,老师都不要代替〞。

二、分组试验的探究教学

物理教学中的分组试验,大多是物理学的主干知识和核心知识,这些试验对学生学习和把握物理规律有着不可替代的作用。

在历年高考中,试验的考察都占有较大比例,学生丢分的现象却相当严重,这说明试验教学仍存较大的问题。如“游标卡尺和螺旋测微器〞的考察几乎年年有,其原理不难,教学也很重视。然而,学生的得分都出乎人们意料,或不会使用、或不懂读数,或读数错误等等。此类试验,问学生都说做过,可却一知半解,对其原理知之甚少。教学中若能让学生经历探究游标卡尺和螺旋测微器的构造和测量原理,深入探究其提高测量精度的秘诀所在,并让学生动手仿制游标卡尺和螺旋测微器,学生就真正成为主动的、有意义的建构者,定能长久把握其使用方法和正确读数,并能在角度、气压和温度等确切测量中加以灵活使用。

对于验证性试验,一般只要求学生对所学规律的正确性与否进行验证,这对稳定和把握物理知识和物理规律有一定的帮助。但是,假使能改变“验证〞为“探究〞,这对学生理解物理规律就更有好处,同时也能培养学生的科学方法和探究能力。

如在“验证牛顿其次定律〞的教学中,可以根据学生的状况改为“探究物体的加速度与哪些因素有关〞、“探究加速度与物体受力的关系〞或“探究加速度与物体质量的关系〞等等。让学生设计试验方案,收集同学的各种方案,通过分析点评,并形成试验方案和试验方法,给各小组安排探究任务。在探究过程中,还要注意引导学生:①如何控制变量,②如何测量物理量,③如何采集数据,④如何分析数据,⑤如何评价结果,等等。在探究过程中假使能辅以多媒体手段,对学生的探究过程进行实时录像,然后通过多媒体进行点评,同学共享探究成果,效果会更好。

测量性的试验对培养学生原理设计、方法选择及误差分析有着重要的功能。如电学试验的原理设计、试验方案、仪器选择、电路连接、试验步骤,误差分析等多方面对学生要求高、灵活性强,这对培养学生的科学素养具有很好作用,近几年高考也频现电学试验设计题。如“电阻的测量〞除了基本方法——“伏安法〞外,还有“等效法〞、“半偏法〞、“安安法〞、“伏伏法〞、“安滑法〞和“伏滑法〞等等,其测量方法之多,灵活性之强,极富有培养学生创造性。在教学中应不满足于一种方法测电阻,而应适时地勉励学生设计不同的测量方法,老师应尽可能地创设条件、提供机遇和器材,让学生在探究测量电阻的各种方法中,开拓思维,提高创新能力。

三、课外试验的探究活动

学生的课外时间都被挤占在没完没了的习题上,题山题海剥夺了学生的所有可支配的时间,学生成了解题的机器。大量的解题虽可以提高学生应试成绩,但却不能有效提升科学素养。重视素质教育的学校都不会让学生在题海中花费时间,而是让学生带着问题回归自然、回归生活,通过布置原始的、生活的问题,让学生深入思考与探究活动,重视所学知识与实际生活相结合。例如,通过成立学习探究小组,组织学生到户外、校外、工厂、企业,通过了解、访问、操作等活动,接近生产实际、生产过程、工作流程,在问题深入分析中,在亲身体验中探究新知识,理解新规律,把握新理论。笔者曾让学生到学校的建筑工地向工人师傅了解建筑原理,机械工作状况等,学生不仅学习积极性高,纪录认真细心,还提了不少问题让师傅回复,这对学生理解力学知识和原理有极大的帮助。又如,在“超重和失重〞的教学中,我要求各学习小组进行“漏水观测〞,即让底部扎孔的矿泉水从空中自由落下(或做竖直上抛、或做平抛运动、或做斜上抛运动),观测其漏水状况,并应用物理原理进行解释,等等。对重点知识、难懂的知识,假使能多多地让学生进行探究,学生就不会感到抽象难懂、难学,也不会感到枯燥泛味。

物理学科为学生的成长提供