山東省萊蕪市雪野旅游區(qū)茶業(yè)口鎮(zhèn)汪洋中學 李壽岸
義務(wù)教育階段《物理課程標準》明確指出:義務(wù)教育階段的物理課程要讓學生經(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?!缎抡n標》的實施無疑給教師的教和學生的學指明了新的思路。學生通過實驗探究,學習科學知識,掌握科學探究的方法,同時也增強了創(chuàng)新能力和實踐能力。目前在一些教育相對落后的農(nóng)村地區(qū),由于教學設(shè)備相對落后,學生總體素質(zhì)相對較低,對于學生的實驗探究能力的培養(yǎng)就存在一定的困難。為此,給我們農(nóng)村中學的教師提出了一個關(guān)鍵性的問題:如何培養(yǎng)學生的實驗探究能力,本人就結(jié)合自己的教學實踐提出個人不成熟的見解,僅供參考。
導(dǎo)問是教師課堂教學最常用的方法,是引導(dǎo)學生積極思考的最直接的手段。課堂上問題的設(shè)置是一項創(chuàng)造性的思維活動,講授一個定理可設(shè)計若干不同的問題,可以有若干不同的問法,但不同的問題、不同的問法會產(chǎn)生不同的效果。因此,準確掌握新課標所要求的尺度,明確所學知識在教材中的地位和作用,恰當?shù)匕盐諏W生的認識能力和思維水平,才能問有所思,問有所答,活躍學生的思維,收到理想的教學效果。
從課本插圖提出問題。新教材有很多有趣的插圖,讓學生仔細觀察細微處并比較與日常生活中的不同,再提出問題。
從日常生活中提出問題。日常生活中很多現(xiàn)象與物理息息相關(guān),這些現(xiàn)象天天呈現(xiàn)在我們面前,我們已習以為常。教師引導(dǎo)學生關(guān)注大自然,必然激發(fā)學生的興趣和求知欲。
農(nóng)村中學的學生普遍見識不廣,知識面比較狹窄,對于提出的問題不敢做出大膽的猜想,或猜想偏離了方向,這就給設(shè)計實驗設(shè)置了障礙,因此,首先要啟發(fā)學生思維,針對提出的問題,搜索可能出現(xiàn)的結(jié)論,教師要積極引導(dǎo),旁敲邊擊,引導(dǎo)學生的思路向正確的方向進行。
首先,要讓學生在已有的生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上做好知識準備。猜想絕不是憑空瞎想,而是對已有知識進行加工、處理的過程,如果學生頭腦中沒有類似的現(xiàn)象,他們是很難猜想出來的。
其次,在猜想的過程中,教師要引導(dǎo)好猜想方向。課堂上教師要積極創(chuàng)設(shè)物理情境,在教師的引導(dǎo)下進行的猜想,使學生明確研究目的。當然,教師也不能時時牽著學生的鼻子走,否則就與新課程理念相違背,同時又束縛了學生的發(fā)展。以下是一些常見有效的猜想方法。①類比猜想法:根據(jù)兩個對象之間的相似性,把信息從一個對象遷移到另一個對象的一種推理方法。②聯(lián)系猜想法:借助以前與之有直接或間接聯(lián)系的其他物理問題或知識。③歸納猜想法:通過某類物理對象中個別對象具有的屬性,猜想該對象全體都具有這種屬性。④逆向猜想法:從結(jié)論或現(xiàn)象開始,到這思考問題,反向分析,來探究成因或條件。
根據(jù)猜想設(shè)計實驗。根據(jù)生活經(jīng)驗或創(chuàng)設(shè)物理情景,引發(fā)學生提出問題,學生會從不同角度、不同認知、不同經(jīng)歷,提出種種猜想;這是一個發(fā)散思維過程。我們不可能對所有猜想都一一用實驗驗證。
優(yōu)化實驗方案。探究歐姆定律實驗中,可以讓學生根據(jù)實驗原理在黑板上畫設(shè)計電路圖。甲同學設(shè)計電路圖中沒帶滑動變阻器元件符號;乙同學設(shè)計電路圖中帶滑動變阻器元件符號。針對這種情況,讓全班同學展開討論取得共識:甲同學設(shè)計的電路只能測一組電流和電壓值,乙同學設(shè)計的電路能測多組電流和電壓值,可做到保持電阻兩端的電壓不變,且操作方便。比較實驗方案雖然費時,但在以后設(shè)計測電功率的電路費時較少,非常值得。
突出探究方法。初中物理研究方法有: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(shè)計能力。
在引導(dǎo)學生進行實驗操作時,教師不能為了追求教學“效率”限制學生創(chuàng)造思維的發(fā)展,應(yīng)該建立一種激勵機制,盡量提出解決問題的不同途徑和方法,鼓勵學生從不同角度進行創(chuàng)造性操作,教師要適時地提出:是否還有更好的方法來解決問題?
學生實驗時教師要巡回指導(dǎo),在動手實驗前,讓學生明白所做實驗要解決的問題;讓學生自己尋求解決問題的原理和方法;對于首次使用新的儀器要教給學生必要的操作方法并指出注意事項,特別是安全問題;指導(dǎo)學生從具體實驗中分析、比較、概括出結(jié)論,能用數(shù)學語言表述出來并參與討論;對學生的動手操作過程和得出的結(jié)論作精要的評價和總結(jié);注意充分發(fā)揮學生的主動性,如凸透鏡成像的觀察,要求學生將注意力集中在蠟燭和光屏上所成的像,當蠟燭在光具座上從大于2倍焦距處逐漸移近凸透鐿時,為了在光屏上顯示一個清晰的象,必須移動光屏,使之在光屏上成的像從縮小的倒立的實像變化到等大的倒立的實像,以及變化到放大的倒立的實像,當蠟燭移到距凸透鏡一定距離時,在光屏上成不了像。這特點之所以會出現(xiàn),是由于蠟燭相對于凸透鏡的位置不同,在光屏上成像情況也隨之變化。這樣,學生通過觀察與思維得知,成的像是縮小的,等大的還是放大的是由物距的大小決定的,物距變化,像距也變化,成像情況也變化,從而得出凸透鏡成像規(guī)律。與此同時,要求學生觀察蠟燭、凸透鏡、光屏的高度,分析在光屏上得不到像的其它的原因,鞏固對凸透鏡成像規(guī)律的認識。
學生實驗并非一帆風順,特別是有關(guān)電路的實驗,容易出現(xiàn)故障,有些不愛動腦筋的學生總在出現(xiàn)問題時不加思索地舉手發(fā)問,遇到這種情形不要立即給他分析,而要激發(fā)、引導(dǎo)學生的思考,讓他們運用所學的知識判斷實驗中出現(xiàn)的故障或問題。
古人云:“授之以魚,只供一飯之需,授之以漁則終身受益無窮?!迸囵B(yǎng)學生的科學探究能力,使學生能掌握學習知識的技能和方法,是當代物理教學的重要環(huán)節(jié),是素質(zhì)教育的發(fā)展要求。如何在教學過程中貫徹這一教學理念,特別是在農(nóng)村中學中實施這一關(guān)鍵環(huán)節(jié),的確需要我們教師不懈的努力。