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刊名: 教学与研究
        Teaching and Research
主办:  中国人民大学
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  大16开
ISSN: 0257-2826
CN:   11-1454/G4
邮发代号: 2-256

历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953

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初中物理实验的探究性教学略谈

【作者】 马海萌

【机构】 陕西省咸阳市永寿县豆家中学


【正文】摘 要:科学探究中,要让学生真正经历探究过程,要教会学生学会分析实验现象,学会分析实验数据的方法。教师应对学生的探究活动进行总结和评价。引导学生讨论与交流,学生对自己的探究行为进行反思,另外,在探究课中要重视交流与合作,实验结束时,能准确表达自己的观点,又要认真听取别人的意见,以便调整自己的方案,实验方案中的相互补充动中既要坚持真理,又要尊重他人,取长补短,培养团队精神。
  关键词:初中物理实验;探究性教学
  科学探究既是学生学习的目标,又是重要的教学方式。初中物理实验教学,不仅仅是传授物理知识,更重要的是培养学生学习物理的能力。
  一、正确认识科学探究式教学
  物理实验教学中实施探究式教学对提高学生的科学素养存在重要的作用,因此在科学探究中,教师不仅应关注学生通过探究发现某些规律,而且更应注重让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程,主动获取物理知识,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,体验科学探究的乐趣,养成实事求实的科学态度和勇于创新的科学精神。由于探究的问题常常涉及某一物理知识,这就容易造成教师把注意力仅放在知识目标上而忽视“过程与方法”和“情感,态度,价值观”目标的达成,这是实施探究式教学时教师应特别注意的问题。
  教学中把发展科学探究能力作为教学的一项重要目标,在科学探究中教师对提出问题,猜想与假设,设计实验与制定计划,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作七个对应的科学探究能力都要有具体的要求,教学中应把科学探究的能力目标进一步分解细化,并根据自己的教学实践,转化为具体教学目标与教学设计。
  二、合理设计科学探究活动
  在探究式教学中,应首先依据新课程的目标和教学内容确定教学目标。如考虑通过探究活动,学生在科学与内容的学习上,应达到什么目标,在能力培养上应突出那些方面,应注意哪些情感态度,价值观方面的目标渗透,另外,应根据教学内容,学生情况及实验条件等预设探究活动的大概过程,并且清楚探究活动中的重点,难点与学生的兴奋点等。在进行科学探究活动中,常常会出现“节外生枝”的情形,因此在教学设计中应预设哪些地方可能出现问题,解决这些问题的方式可能有哪些等。
  科学探究的设计要循序渐进,既要整体考虑学生的科学探究能力目标的逐步达到,又要分别考虑每次科学探究活动的侧重点,科学探究的形成多种多样,在学生进行科学探究中,由于课时所限,不可能在每次探究活动中各个要素都面面俱到,一次探究活动可以侧重某些探究要素,通过一系列的探究活动,使所有探究要素对应的探究能力都得到培养,这不仅有利于在有限的课堂时间内完成科学探究任务,而且能使所侧重探究过程更加深入、具体。科学探究的要素应灵活,可渗透在教材和教学的各个方面。下面列举一个探究案例:
  研究物体的摆动
  教师将学生分成四人一组,每一个同学在小组中承当一定的任务,如:实验材料的管理员、观察实验的记录员、代表小组的交流汇报员等。材料的管理员可以到材料台上取一段绳子、一把剪刀、一卷胶带和几个尺寸重量各不相同的垫片。
  活动的步骤
  每一组同学利用这些材料完成如下工作:
  (1)用胶带将铅笔的一端固定在桌子旁边,铅笔的另一端露出桌子的边沿;
  (2)把绳子的一端系上垫片,另一端系在露出桌子边沿的铅笔的一端;
  (3)由垫片和绳子组成的摆能够自由摆动;
  (4)测量物体在15秒内的摆动次数;
  (5)各组的记录员把测量结果记录在课堂数据表中。
  活动的过程
  当全班各组的数据出现在黑板上时,同学们就发现每一个组记录的摆动次数都是不一样的。一场关于为什么会出现这种现象的热烈讨论在全班开始了。
  进行猜测或假设
  热烈地讨论在各组中进行,学生们认为造成摆动次数的差异可能有:
  (1)摆动次数数得不对或者时间测得不准(每组又重复实验,结果否定了这个猜测);
  (2)绳子的长度不同;
  (3)垫片的尺寸不同;
  (4)垫片的质量不同;
  (5)物体摆动时的起始高度不同。
  制定计划并设计实验
  教师将学生提出的各种猜测写在黑板上,然后请全班同学设计一个实验,证实哪一个猜测是正确的。每一组都选择了一个猜测,针对这个猜测设计实验。教师作了关键性的指导,即帮助学生理解什么是探究中的变量,理解为什么每一次应该保持一些变量不变,只改变其中的一个变量以及如何改变这个变量。
  收集证据并且向全班交流
  各组记录了实验的数据后,由交流汇报员向全班介绍了实验的过程和得到的数据。最后全班同学的结论是:摆动次数的差异是由于绳子的长度不同造成的。这次探究活动主要培养学生提出问题和猜测或假设的能力。
  另外,教师还可结合当地条件和学生情况等设计一些课程,或让学生自主提出课题进行探究,这些自主设计的课改,为提高学生的科学探究能力提供了更多的机会。教师可引导学生利用课余时间对这些课题进行探究,这样使探究环境更加开放,时间也比较机动,为培养学生探究能力提供了更有利的条件。
  三、有效实施探究式的教学
  在进行探究式的教学时,教师应立足初中学生已有基础知识和能力下,创设一定的探究问题情境,积极引导,诱发并鼓励学生大胆提出问题,教师在创设问题情境时,可以通过引入,生活实例,小实验,自然现象,小故事,或尽可能的通过实物,模型,多媒体展示情境,以唤起学生注意力,设计认知冲突,使学生带着疑问,充满好奇的开始进行探究活动。
  在科学探究活动中,应鼓励学生积极,大胆的参与,避免包办代替简单的否定等。例如,当学生所提的问题针对性不强时,或学生的猜想假设不符合实际,尽可能指出其合理之处,使学生看到自己的成绩,有继续参与的勇气,同时引导学生提出更好的问题,作业更加符合实际猜想与假设。
  其实,在探究活动中,学生出现某些问题是正常现象,如在实验方案的设计中,不够科学严谨而在设计实验中没有考虑影响问题的主要因素,没有体现控制变量的思想。对比教师应参与分析不同小组的设计方案,探讨哪些组方案好,教师应及时参与到学生的活动中,并给予积极的引导,从而设计出更加科学,严谨的方案。
  学生在进行实验之前,要求学生能了解仪器操作要求,使用过程中的注意点。教师在学生实验过程中要巡视引导,指导学生通过观察实验和公共信息等收集证据能正确记录实验数据。要求学生正确认识科学探究,在探究教学中不仅要注重探究结果,而且更要注意探究的过程,更要注意培养学生的动手实验的能力。
  科学探究中,要让学生真正经历探究过程,不要为了进度,让学生在没有进行足够思考时草率得出结论,要教会学生学会分析实验现象,学会分析实验数据的方法。
  在科学探究中,教师应对学生的探究活动进行总结和评价。引导学生讨论与交流,如分析哪些操作是正确的,哪些操作是错误的,并且让其说明原因,学生通过探究活动得到什么启示?为什么开始的猜想与实验结果会不同?探究的方案的设计还有什么缺陷?哪些地方还需要改进?对实验结果有什么影响等在这样的反馈过程中,学生对自己的探究行为进行反思,他们便知道如何修正错误,如何做得更好,这将提高科学探究的效率,有利于学生探究能力的发展。
  另外,在探究课中要重视交流与合作,实验结束时,能准确表达自己的观点,又要认真听取别人的意见,以便调整自己的方案,实验中,交流合作的方案多种多样,如实验中的分工,实验方案中的相互补充动中既要坚持真理,又要尊重他人,取长补短,培养团队精神。
  总之,我们在物理实验教学中,积极运用探究教学,让学生体验科学探究的过程,尝试利用科学的方法解决实际问题,需要注意的是,在探究过程中,教师不仅要关注学生是如何做的,还要注意学生参与的热情和参与的人数,以便改进教学,促进学生的发展。