提高科學(xué)探究的課堂實(shí)效性

陳政

摘 要：科學(xué)探究在課堂實(shí)施是復(fù)雜的，多變的，但卻不能不實(shí)施。要高效進(jìn)行科學(xué)探究可從課前準(zhǔn)備、課堂實(shí)施、課后延伸三個(gè)方面進(jìn)行，特別是課前準(zhǔn)備的教學(xué)設(shè)計(jì)是重中之重，課前的教學(xué)設(shè)計(jì)需要精細(xì)化。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究；實(shí)效性；準(zhǔn)備；實(shí)施；延伸

《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)”。而我們的過去的教學(xué)過多地重視接受式教學(xué)，忽略了探究性教學(xué)的重要價(jià)值，注重的是如何把結(jié)論準(zhǔn)確地表述給學(xué)生，要求學(xué)生學(xué)會(huì)如何傾聽、記憶、再現(xiàn)，這是一種明顯的被動(dòng)學(xué)習(xí)的特征，忽略了探究性學(xué)習(xí)在人的發(fā)展中的作用，久而久之，造成了學(xué)生的一種惰性。如何在課堂上實(shí)現(xiàn)探究式教學(xué)，直接關(guān)系到探究式學(xué)習(xí)的實(shí)施與成功?？茖W(xué)探究是指人們通過一定的過程和方法對客觀事物和現(xiàn)象進(jìn)行探索、質(zhì)疑和研究，使人們由未知經(jīng)過探索到已知的一種過程，是逐步分析和解決問題的過程。在當(dāng)前的科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐中存在這些現(xiàn)象：費(fèi)時(shí)多，效果差；學(xué)生喜，教師怕。如何改善現(xiàn)狀，經(jīng)過多年的探索認(rèn)為可以從如下三方面入手：

1 從課前準(zhǔn)備入手，進(jìn)行有效的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

（1）知識(shí)狀態(tài)的變化要符合學(xué)生的認(rèn)知水平。書本上的知識(shí)是一種貯存狀態(tài)的知識(shí)，課堂教學(xué)過程就是要把這種貯存狀態(tài)的知識(shí)首先轉(zhuǎn)化為傳輸狀態(tài)的知識(shí)，然后通過學(xué)生的學(xué)習(xí)再把傳輸狀態(tài)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生頭腦中的貯存形式。而這兩種知識(shí)形式的轉(zhuǎn)化過程與方法，課本是很難把它們?nèi)紝懗鰜淼?。因此，不?jīng)過對教材的分析與研究，就難于把握和完成知識(shí)形式的這兩次轉(zhuǎn)化，就難于把科學(xué)探究的思想貫穿于實(shí)際的教學(xué)中，只能是照本宣科。因此應(yīng)在了解學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展水平基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)教學(xué)目的，找準(zhǔn)教學(xué)起點(diǎn)。而教學(xué)目的的設(shè)計(jì)不能“空泛”，對于教材中所講的知識(shí)，要放在知識(shí)整體中去認(rèn)識(shí)，進(jìn)行全方位、多角度的分析研究，要具體到每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，認(rèn)識(shí)它在整個(gè)教材結(jié)構(gòu)中的地位及其它知識(shí)之間的聯(lián)系，每個(gè)探究行為需要達(dá)到的深度，從而達(dá)到有的放矢的教學(xué)。例如：《科學(xué)探究：摩擦力》一課中，對摩擦力中的滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦力各自掌握到什么程度在進(jìn)行教學(xué)目的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確?；瑒?dòng)摩擦力是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)，要了解其成因，如何測量其大小，通過科學(xué)探究，課堂實(shí)驗(yàn)，才能讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)它。而對于靜摩擦力的學(xué)習(xí)是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)，如何突破要與前面學(xué)習(xí)過的二力平衡條件知識(shí)緊密相聯(lián)，以達(dá)到承前啟后的作用，既達(dá)到知道其大小與外加力的大小關(guān)系，同時(shí)也進(jìn)一步鞏固前面的二力平衡的知識(shí)。對于滾動(dòng)摩擦力只需知道在同等條件下其比滑動(dòng)摩擦力小就行。只有熟練地掌握教材，對物理教學(xué)的內(nèi)容全面、正確的了解，才能由淺入深的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，有效的將科學(xué)探究思想貫穿到實(shí)際教學(xué)中，從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的提前準(zhǔn)備。科學(xué)探究是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，模擬科學(xué)家的探究過程。因此，課前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相當(dāng)重要：包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題如何解決都要有充分準(zhǔn)備。

初中物理探究實(shí)驗(yàn)大致可分三類：教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)及演示與自主探究相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)；對于教師演示實(shí)驗(yàn)還應(yīng)充分考慮到實(shí)驗(yàn)的可視性，以達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)效果。例如：科學(xué)探究水和煤油的比熱容。由于實(shí)驗(yàn)復(fù)雜，要獲得的數(shù)據(jù)多，學(xué)生可操作性差，且演示時(shí)的可視性又差，因此在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)可借助投影儀將實(shí)驗(yàn)場景投到大屏幕上，同時(shí)如何讓溫度計(jì)示數(shù)變化能清晰的觀察出來，還應(yīng)注意刻度的背景色及在起刻度上用紅線做上記號(hào)，使學(xué)生更容易觀察到溫度的變化，使得需要重點(diǎn)觀察的溫度變化很清晰展現(xiàn)給學(xué)生，從而提高了實(shí)驗(yàn)的可視性。同時(shí)，對于難操作且可視性差的實(shí)驗(yàn)，為提高實(shí)驗(yàn)的效果和可視性，也有教師將實(shí)驗(yàn)過程拍攝下來在課堂上播放，也可提高實(shí)驗(yàn)的效果。

而對于學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分站在學(xué)生的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ瓤茖W(xué)素養(yǎng)才能得以較好的發(fā)展。例二：學(xué)生自主探究類實(shí)驗(yàn)：探究歐姆定律。在探究環(huán)節(jié)中要考慮學(xué)生最難突破的是什么環(huán)節(jié)。以自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)上是學(xué)生探究過程中的瓶頸，要這樣設(shè)計(jì)電路，要使用什么器材才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，教師必須在課前充分準(zhǔn)備，盡可能做到“自然而然”“水到渠成”。對于實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)經(jīng)歷了如下的過程（如圖1-5所示）：

從圖1至圖3是為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)清楚電流的大小受電壓和電流兩個(gè)因素影響。在圖4中讓學(xué)生通過加入滑動(dòng)變阻器來改變電壓，從而達(dá)到改變電壓的目的，并討論這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。在圖5中將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)一步完善，通過這樣的設(shè)計(jì)讓學(xué)生初步體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程和思維程序，避免盲目動(dòng)手操作。了解了課本實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)的真正意圖，使學(xué)生對這個(gè)知識(shí)的理解更深更透。在課前實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備越充分，課堂教學(xué)的實(shí)效性就越高。

（3）教學(xué)環(huán)節(jié)和問題結(jié)合的設(shè)計(jì)。教學(xué)環(huán)節(jié)也可認(rèn)為是教學(xué)過程的具體實(shí)施步驟。將教學(xué)環(huán)節(jié)與問題結(jié)合是自己從教學(xué)實(shí)踐中體煉出的一種方式，是最有效的教學(xué)方式之一。

提出問題是一種非常奇妙的方式，不知“奇妙”二字是否恰當(dāng)。問題可以推動(dòng)教學(xué)進(jìn)程。因?yàn)閱栴}無論是教師還是學(xué)生提出大都遵循著由淺入深、循序漸進(jìn)的原則。學(xué)生雖然不大懂提問的藝術(shù)性，但他們都是在自身認(rèn)知程度上發(fā)問，不同的學(xué)生認(rèn)知水平不同，提出問題的深度就不同。教師可以按認(rèn)知順序解決問題。

其次，問題是教學(xué)環(huán)節(jié)很好的過渡方式。例：《科學(xué)探究：物質(zhì)的密度》這節(jié)課多年來一直感覺很難把握。教材安排的跳越性較強(qiáng)：怎樣識(shí)別物質(zhì)—①—探究實(shí)驗(yàn)—②—密度概念的產(chǎn)生。這種按排每個(gè)環(huán)節(jié)好像有聯(lián)系，又好像無瓜葛。讓學(xué)生摸不著頭腦。此時(shí)教師如能在環(huán)節(jié)過渡上安排恰當(dāng)?shù)膯栴}，將每個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系起來就不會(huì)讓學(xué)生費(fèi)解。①環(huán)節(jié)過渡可以這樣安排問題：用實(shí)驗(yàn)可以解決識(shí)別物質(zhì)的問題嗎？如果能，你會(huì)怎樣做實(shí)驗(yàn)?zāi)?？你的判斷依?jù)是什么呢？學(xué)生會(huì)依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)作為判斷依據(jù)，如：物質(zhì)的顏色、氣味等。在②環(huán)節(jié)的過渡上將問題聚焦在課本表格的設(shè)計(jì)上：為什么表格中要設(shè)計(jì)“質(zhì)量/體積”一欄？這一欄針對同種物質(zhì)有什么特別之處？它與質(zhì)量、體積有什么不同？它對物質(zhì)的識(shí)別是否有幫助？在幾個(gè)問題的鋪墊下，教學(xué)安排跳越性明顯減弱，變得順理成章。

再次，問題奇妙之處還在于可以活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的求知欲。常言說的好：好學(xué)者不如樂學(xué)者。如能激發(fā)學(xué)生自身學(xué)習(xí)的內(nèi)在力，往往會(huì)讓教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

因此，課前精心設(shè)計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)上的問題是非常必要的。雖然教師無法操控學(xué)生的頭腦，但是教師可以設(shè)計(jì)提問的“位置點(diǎn)”。而且在什么位置希望學(xué)生提出什么樣的問題也是需要設(shè)計(jì)的。

2 從課堂教學(xué)實(shí)施入手，進(jìn)行有效的課堂教學(xué)

提高課堂教學(xué)的有效性，除了遵循一般的教學(xué)原則，合理安排教學(xué)內(nèi)容，還要靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，注重物理課堂教學(xué)中的情感因素，不斷探究和尋找提高物理課堂有效教學(xué)的方法和途徑，應(yīng)注意幾個(gè)問題。

（1）語言問題：語言要有科學(xué)性、藝術(shù)性、平等性?？茖W(xué)性是指語言要能準(zhǔn)確的表述概念、定義、問題，簡單明了，符合學(xué)生的認(rèn)知水平，對于課本上的定義沒有經(jīng)過深思熟慮不要輕易的更改或加深，不增加學(xué)生負(fù)擔(dān)。同時(shí)注意區(qū)分易混淆的詞語。例：“物體”和“物質(zhì)”，“質(zhì)量”和“重量”，“深度”和“高度”等等。藝術(shù)性是指語言是否生動(dòng)有趣，是否能夠引起學(xué)生的注意。有的教師在講如何將電壓表和電流表接入電路時(shí)，把電壓表比喻為一個(gè)調(diào)皮的孩子，他的兩只手抱著誰，他就想知道誰的電壓。這樣一比喻學(xué)生馬上明白電壓表要并聯(lián)在電路的兩端，而電流表要是抱住誰誰就要倒霉（暗示被短路），學(xué)生就明白電流表是不能與被測電路并聯(lián)的，一定要串聯(lián)在被測電路中。平等性是指不以居高臨下的姿態(tài)授課，建立和諧寬松的學(xué)習(xí)氛圍。讓學(xué)生學(xué)得輕松，學(xué)得開心。正所謂“親其師，信其道?！?/p>

（2）時(shí)間問題：注意時(shí)間的分配，把握好每個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間?？茖W(xué)探究教學(xué)不但要讓學(xué)生知道科學(xué)知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。因此，在科學(xué)探究中把時(shí)間多些給學(xué)生，教師只起引導(dǎo)作用。多花時(shí)間在討論、學(xué)生動(dòng)手操作等環(huán)節(jié)，而不要刻意的追求實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。許多教師擔(dān)心時(shí)間不夠，忽視探究過程，只重實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這與科學(xué)探究精神是相違背的。但也不是無止境的給學(xué)生動(dòng)手，必需按照教學(xué)設(shè)計(jì)有目的、有計(jì)劃進(jìn)行探究，在探究中進(jìn)行適時(shí)的指導(dǎo)，了解學(xué)生的探究進(jìn)度，指引方向，在有限的時(shí)間內(nèi)力爭達(dá)到最好的效果。也許在第一次、第二次探究中無法按照預(yù)先按排實(shí)施教學(xué)，完成教學(xué)任務(wù)，但是學(xué)生的能力得到了培養(yǎng)，達(dá)到一定能力，學(xué)生就能配合教學(xué)計(jì)劃在有限的時(shí)間內(nèi)完成探究任務(wù)。

（3）紀(jì)律問題：這是任何一個(gè)一線教師都無法回避的問題。如果說前兩個(gè)問題是教師能夠操控的話，那么這個(gè)問題則是防不勝防。因?yàn)榭茖W(xué)探究是比較活躍的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，學(xué)生興奮起來也容易出現(xiàn)各種各樣的問題。教師在處理紀(jì)律問題時(shí)建議把握“避輕就重”的原則。如果學(xué)生是因?yàn)橛懻撆c探究有關(guān)的問題而無法自控，教師可以私下與其交流，引導(dǎo)正確方向。如果學(xué)生是為了引起大家的注意，不防肯定他的某些觀點(diǎn)讓其更燦爛。如果學(xué)生

屬于純粹的搗亂，要立即勸止。因此，教師在日常教學(xué)過程中不能只注重知識(shí)傳授，還要重視德育。如果紀(jì)律問題處理不好，將會(huì)成為有效科學(xué)探究的絆腳石。

3 從課后延伸入手，進(jìn)行承前起后的有效教學(xué)

課堂教學(xué)結(jié)束并不意味著科學(xué)探究的結(jié)束?？茖W(xué)探究是一種有延續(xù)性的學(xué)習(xí)方式，不要讓其受到時(shí)間的限定。短短的一堂課并不足以反映教師的教學(xué)思想，學(xué)生的學(xué)習(xí)程度。往往都要在課后或更長一段時(shí)間才能體現(xiàn)出來。因此，為了今后更有效的教學(xué)和學(xué)習(xí)，課后延伸是必不可少的。

（1）在教學(xué)反思中延伸。有人說過“教學(xué)反思”是老師的催熟劑。課前進(jìn)行再完美的設(shè)計(jì)都有可能在課堂教學(xué)中無法徹底實(shí)施，那么問題出在哪呢？在課后進(jìn)行反思以避免下次患同樣的錯(cuò)誤。無法實(shí)施的方面在課后是否可以彌補(bǔ)，如何彌補(bǔ)？

（2）在作業(yè)設(shè)計(jì)中延伸。作業(yè)是最能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握程度和教師的教學(xué)效果。設(shè)計(jì)適當(dāng)適量的作業(yè)有利于提高科學(xué)探究的成效，提高學(xué)生的能力。作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)緊扣課堂教學(xué)適當(dāng)加深，緊扣教學(xué)瓶頸加以化解，并能根據(jù)教學(xué)進(jìn)程進(jìn)行調(diào)整。

總而言之，要進(jìn)行一堂有效的科學(xué)探究，僅僅靠課堂是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，課前課后都要重視，特別是課前的教學(xué)設(shè)計(jì)。教師在每次進(jìn)行科學(xué)探究教學(xué)時(shí)可能無法像文章中提到的那樣做到事事俱備，但只要有想法，相信下次會(huì)做得更完美。

科學(xué)探究是復(fù)雜的，動(dòng)態(tài)的。教師和學(xué)生在利用科學(xué)探究方式進(jìn)行教學(xué)、學(xué)習(xí)，提高自身教學(xué)水平、學(xué)習(xí)能力的過程也是艱難的。只有不斷的進(jìn)行嘗試，不斷的發(fā)現(xiàn)問題并加以解決、完善，才能不斷的提高科學(xué)探究的實(shí)效性。