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教學觀念的更新與學習方式的變革必然導致課堂教學模式隨之變革。隨著新的課程改革的不斷深入和新教材的實施,物理新教材創設了一個適應學生全面發展的全新的物理探究實驗課的教學模式。這種教學模式提倡學生主動參與、樂于研究、勤于動手,培養學生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決實際問題的能力以及交流和合作的能力。實驗教學首先將探究的問題、器材展現出來,讓學生自主選材,自主探究。這樣的設置,給學生無限的思維發展空間,讓學生盡情地猜想、思考、設計、操作,經歷科學探究的過程。有利用培養學生的探索精神,實踐能力,實事求是的科學態度;有利于發展學生的思維能力、實際動手能力、分析解決問題的能力等多種能力。從教育歷史上看,探究性學習更直接繼承了“發現學習”和“探究學習”的思想,究其精神實質而言,它吸收了杜威的“做中學”思想和布魯納“發現法”理論的精華,強調學生在類似于科學發現的教學過程中,讓學生親自動手參與發現的過程,注重在體驗中學習,從而提高其實踐能力和創新能力,適應未來社會和個人發展的需要。但對于科學探究對能力的培養,又不同于以往的發現法,探究問題的內容和角度是多樣化的,探究的結論呈開放性,探究的方式也必然是靈活多樣的,這就與“發現法”片面強調科學知識的發現過程從而導致結論的封閉性,形成了明顯的對比。同時科學探究過程也不僅僅停留在“做中學”,還要求在“研究中學”,要以主動探究的態度在了解(理解)別人研究成果的基礎上,有選擇的吸收然后再進行自己的進一步探究,這也與“做中學”片面強調個體的直接經驗形成了鮮明的對比。
1.探索課堂教學策略
探究式教學是以探究為基本特征的一種教學形式。學生是教學的主體,把促進學生創新精神和實踐能力的發展作為重點,以學生的自主探究學習為核心。將教學與學生的實際緊密聯系起來,形成主動的、活躍的、和諧氣氛的學習過程,通過交流與實踐,探索中發現新知,應用新知。探究式教學是“以人為本”的教學。可見素質教育的要求需要多采用探究式教學。
2.優化教學過程
所謂優化教學過程即把學科課堂作為一個“動態流程”,從開端、發展、結束構成教學的全過程。要使全過程得到優化,就要善于在“動態流程”的各個的環節調動學生的思維,使他們的思維活力不斷涌現。現以初二物理教材蒸發為例來探討:
(1)設疑激勵。
用酒精打濕的抹布擦黑板,過一會兒黑板干了并聞到一股酒精的氣味,實驗引入課題;讓學生結合生活中曬衣服、晾床單等生活經驗猜測:蒸發可能和液體溫度的高低、液體表面積的大小及液體表面上空氣流動的快慢有關。從而讓學生明白要研究的問題。
(2)帶疑探索。
進行分組實驗,給學生酒精燈、滴管、滴瓶、毛玻璃片、回行針等這些器材,讓學生自己設計實驗方案,動手做實驗。如有的學生設計出將兩塊毛玻璃片打磨的一面朝上,分別用滴管滴一滴水于毛玻璃片,其中的一塊不變,另一塊用回行針將水盡量攤平,觀察液體表面積的大小各蒸發關系,從而使學生的求知欲處于激發狀態。
(3)釋疑討論。
鼓勵學生對知識進行探索、討論及總結,并向教師和同學呈報實驗結果,如上述實驗中,一塊毛玻璃片上的水先干,則說明液體表面積越大蒸發越快。
(4)破疑歸納。
教師結合學生實驗報告進行總結:蒸發的快慢和液體溫度的高低、液體表面積的大小、液體表面上空氣流動的快慢有關;因而要加快蒸發可以提高液體的溫度;增大液體的表面積;加快液體表面上空氣的流動。而在減慢蒸發應采取相反的措施。
(5)新疑設置。
在基本知識掌握后尚待進一步重復、遷移、提高,可恰如其分的發出高級知識的刺激信息,聯系實際引導學生靈活運用物理知識和科學方法解決實際問題。如讓學生解釋移栽樹木時,為了提高樹木的成活率一般選擇陰天早晨或傍晚,而不選擇太陽當空的正午,且移栽樹木時盡是削掉一些枝葉。
(6)析疑思考。
在掌握課題知識的基礎上進一步對課題向高能知識探索,進行有意識的德育滲透。如可讓學生看教材54面第二段,指出我國人均占水量不足全世界人均占水量不足全世界人均占水量的25%,要樹立節約用水的意識,從而培養學生關心自然關心社會的情感。總之,教師追求的應該是教育教學中的對學生“人格”發展的長期“隱性”效應。
3.改進教學手段
教育學要面向現代化,教學手段本身就應該現代化。物理教學離不開現實的物理情境,但學生的直接經驗、學校的實驗條件都有限,也不可能讓學生做太多的現場參觀,這樣傳統的教學手段全憑一張嘴一支粉筆的教學模式嚴重阻礙了教學的提高,因此可將光電傳感器、錄像機、幻燈、投影及計算機等眾多媒體引入教學之中,成為教師自由使用的工具。以單擺周期的測量實驗為例來探討:
(1)實驗目的:
測量單擺的周期,驗證單擺振動的等時性。
(2)實驗原理:
當單擺的擺角很小時,擺球受到的擺繩的拉力和重力的合力可看作指向平衡位置且大小隨擺球位置變化而做周期性變化的回復力,此時擺球的運動可看作簡諧運動。根據簡諧運動的規律可得到單擺的周期公式:T=2π姨l/g,其中l為單擺的擺長,而g為重力加速度。從此公式可知單擺的周期只與其擺長和重力加速度大小有關,而與擺幅和質量無關。這種特性稱為單擺的等時性。
(3)實驗器材:
思邁Prodigy-Lab數據采集器,光電門傳感器,計算機,單擺實驗裝置。
(4)實驗步驟:
1)如實驗裝置所示架設好單擺實驗裝置和光電門傳感器,調整擺球懸掛的高度,使擺球能自由擺動并順利擋光;2)打開思邁數字化探究實驗平臺專業軟件,選擇進入“單擺周期的測量”實驗;3)將擺球拉離平衡位置(擺角不能大于5度),然后放開使其擺動。4)改變單擺的擺幅和擺球的質量,分別重復上述實驗步驟。最后比較各次的周期是否相同。5)組織討論:①將兩次實驗的擺長和重力加速度大小代入單擺周期公式計算出對應的單擺周期的理論值,然后統計兩次實驗中測得的單擺周期的平均值,將實驗得到的數據與理論值比較,計算實驗的相對誤差;②分析單擺運動中擺球的運動情況和受力情況,說明擺球的運動為什么具有等時性的特征。6)實驗結論:單擺的振動周期不隨振幅改變而改變,即具有等時性。
4.結束語
指導學生開展探究實踐活動應注意對于學生實踐活動要及時給予指導,要注意因勢利導,適當點撥不能越俎代庖,使他們感到充分的自由,要幫助學生解決靠他們自身難以解決的問題,如調查試卷的評價,打印、復印等問題。對學生在實踐活動中遇到的理論問題應給予指導,對于某些現象引導學生解釋,例如眼睛的科學道理等。最后對于學生在實踐活動中取得的成績給予充分肯定,及組織學生進行交流,指導學生寫好實驗報告。
作者:何素芬 單位:湖南省保靖縣民族中學