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試論初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文
摘要：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。本文說明了開展初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義，分析了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本過程，并對(duì)在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中需要教師注意的幾個(gè)問題進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞：初中物理 探究性教學(xué) 實(shí)驗(yàn)
1開展探究性實(shí)驗(yàn)的意義
新的《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究與科學(xué)內(nèi)容并列為課程的兩大組成部分，并且指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理學(xué)科教學(xué)的重要組成部分。在新課程理念下，積極開展探究性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，是初中物理教學(xué)的重要任務(wù)之一。
所謂探究性實(shí)驗(yàn)，就是以探究為主的實(shí)驗(yàn)。具體來說，它是指在教學(xué)過程中，教師對(duì)知識(shí)不直接給出結(jié)論，而是通過創(chuàng)設(shè)情景，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生思考、提出問題，讓學(xué)生利用已有知識(shí)和生活體驗(yàn)自主地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究，通過小組合作討論，最終得出結(jié)論獲取知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。在這樣的教學(xué)形式中，教師的任務(wù)不再是單純的課堂傳授，而是為學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究提供豐富多彩的學(xué)習(xí)環(huán)境和自由表達(dá)、充分討論問題的機(jī)會(huì)，指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)的分析、探究問題。
2探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本過程
科學(xué)探究中所包含的要素主要有七個(gè)：提出問題，猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作。在整個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，這七個(gè)要素實(shí)際上構(gòu)成一個(gè)探究活動(dòng)鏈，其核心過程為“提出問題——猜想假設(shè)——探究發(fā)現(xiàn)——交流討論——?jiǎng)?chuàng)新應(yīng)用”。下面，對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本過程作一簡(jiǎn)要說明。
2.1創(chuàng)設(shè)情景，提出問題
初中學(xué)生仍習(xí)慣于靠經(jīng)驗(yàn)材料判斷分析事物，這就要求我們必須給學(xué)生提供足夠的感性材料和活動(dòng)機(jī)會(huì)等情景。同時(shí)，初中學(xué)生好奇心強(qiáng)，只要教師善于引導(dǎo)，就能將學(xué)生的好奇心轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的求知欲和自覺的學(xué)習(xí)行為，學(xué)生就會(huì)自覺地進(jìn)行探究活動(dòng)。
學(xué)生猜想的關(guān)鍵就是設(shè)置合理物理情景，通過情景作出猜想，在猜想時(shí)有目的，有針對(duì)性。這就要求教師設(shè)置巧妙合理的情景，主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生從日常生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，幫助學(xué)生把已有的生活體驗(yàn)，感受轉(zhuǎn)化為物理知識(shí)。創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。
而這兩點(diǎn)正是課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)科學(xué)探究的要求。
2.2猜想假設(shè)，設(shè)計(jì)方案
猜想與假設(shè)是物理中重要的創(chuàng)造性思維形式，同時(shí)也是探究性實(shí)驗(yàn)中十分重要的步驟。教師一方面要給提供設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)所必須的實(shí)驗(yàn)條件或必要的資料，另一方面要在探究過程中，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)和收集到的信息，展開聯(lián)想和想象，大膽提出科學(xué)猜想。
在猜想和假設(shè)的基礎(chǔ)上，要積極指導(dǎo)學(xué)生選擇恰當(dāng)?shù)姆椒�，擬定合理的研究計(jì)劃。在此過程中，方案設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的。設(shè)計(jì)得恰當(dāng)，可以有助于探究，而一旦設(shè)計(jì)得不恰當(dāng)，則會(huì)使探究性實(shí)驗(yàn)喪失應(yīng)有的作用。這一階段，能幫助學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)探究，獨(dú)立思考，自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
2.3自主實(shí)驗(yàn)，探究發(fā)現(xiàn)
學(xué)生所進(jìn)行的猜想假設(shè)是否合理，提出的設(shè)計(jì)方案是否有效，這需要通過實(shí)踐來檢驗(yàn)。學(xué)生要在前面設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，按照不同的學(xué)習(xí)情景，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并適時(shí)調(diào)整研究方案，通過分析等步驟，形成對(duì)物理概念和規(guī)律的初步認(rèn)識(shí)。
這一階段主要是培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、觀察能力和同學(xué)間的相互合作能力。而在這一階段中，教師要組織學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)的原理和方法，啟發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路，幫助他們修改實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，寫出實(shí)驗(yàn)步驟。
2.4分析數(shù)據(jù)，交流討論
在這一階段中，學(xué)生要將獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理，并進(jìn)行交流討論。交流形式可以靈活多樣，可以讓學(xué)生自由發(fā)言，也可以讓學(xué)生先在小組交流，然后派代表在全班匯報(bào)。應(yīng)該注意到：學(xué)生按設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究后，往往會(huì)得到不同的結(jié)論或者遇到有爭(zhēng)議的問題，學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過共同討論，互相補(bǔ)充，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析反饋有機(jī)結(jié)合起來，逐步完善探究得出的規(guī)律。
教師要在這一階段中發(fā)揮主導(dǎo)作用，鼓勵(lì)學(xué)生積極討論問題、解決問題。而在交流討論過程中，要讓學(xué)生認(rèn)真分析別人觀點(diǎn)與自己觀點(diǎn)的不同之處，糾正自己在探究活動(dòng)中的不足，吸收別人合理的建議，以完善自己的方案，逐步向?qū)嶒?yàn)結(jié)論推進(jìn)，最終科學(xué)準(zhǔn)確地描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
2.5再度創(chuàng)新，延伸應(yīng)用
學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)中會(huì)有很多新想法，而學(xué)生從得出的結(jié)論中又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的問題。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來尋求答案，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的探究，在新的學(xué)習(xí)情境中，完成其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展與創(chuàng)新，以進(jìn)一步開拓學(xué)生實(shí)踐技能。
同時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生將所得出結(jié)論，應(yīng)用到日常生活、生產(chǎn)中檢驗(yàn)，去解決實(shí)際問題。達(dá)到把知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄�，開拓學(xué)生思維，提高學(xué)生的應(yīng)變能力的目的。
3探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要注意的幾個(gè)問題
3.1探究性實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系
探究性實(shí)驗(yàn)因?yàn)閭?cè)重學(xué)生獲取知識(shí)的過程，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦能力，因此花費(fèi)時(shí)間要比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間來得長(zhǎng)，有時(shí)會(huì)影響原來的教學(xué)計(jì)劃。特別在開始階段，學(xué)生還未適應(yīng)這種教學(xué)模式，所需時(shí)間更長(zhǎng)。而從教學(xué)實(shí)際來看，學(xué)生探究能力的形成與發(fā)展是有一個(gè)漸進(jìn)過程的，只有在掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)和技能的情況下才能開展探究性實(shí)驗(yàn)。在從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)向探究性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變的過程中，還存在著一個(gè)混合教學(xué)模式。因此，探究性實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是兩種對(duì)立的關(guān)系。教師要做好統(tǒng)籌安排，有計(jì)劃有針對(duì)的逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
3.2探究性實(shí)驗(yàn)的分段實(shí)施
探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生探究能力的要求，要循序漸進(jìn)，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由部分探究到較為完整的探究過程。在剛開始探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以安排一些簡(jiǎn)單的探究活動(dòng)，其環(huán)節(jié)可以只是其中的某幾個(gè)，隨著學(xué)生物理知識(shí)和技能的不斷發(fā)展，再逐步安排學(xué)生進(jìn)行一些較為完整的探究活動(dòng)。
在每個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)中，也可以在各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置階段性問題，引導(dǎo)學(xué)生的探究過程。在設(shè)置問題時(shí)，要注意其難度。既不是學(xué)生輕而易舉就能解決的，也不是學(xué)生毫無頭緒的。這樣既有助于學(xué)生自身發(fā)展，又能保持學(xué)生的研究信心和興趣。
3.3探究性實(shí)驗(yàn)的適度開放
探究性實(shí)驗(yàn)要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，其必然是一種開放式教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)過程中也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)教師意想不到的情況，這要求教師在具有良好專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，要有一定的應(yīng)變能力。開放式的教學(xué)既不是由教師全盤決定，更不是放任自流，而是要求教師能自如的駕馭好課堂，在積極保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新精神的前提下，引導(dǎo)學(xué)生在適度開放中自主實(shí)驗(yàn)。
3.4探究性實(shí)驗(yàn)的小組劃分
小組合作是探究性實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)。因此，劃分好實(shí)驗(yàn)小組是合作學(xué)習(xí)的前提。在劃分小組時(shí)，要考慮小組成員間性別、性格、學(xué)習(xí)成績(jī)、能力方面的差異，要將能力強(qiáng)的學(xué)生平均分布在各組內(nèi)。這樣既為全班各小組間的公平競(jìng)爭(zhēng)打下了基礎(chǔ)，又可促進(jìn)小組內(nèi)成員的交流探討，鍛煉了優(yōu)生的能力，也有利于差生學(xué)習(xí)。而分好后的小組也要在探究性實(shí)驗(yàn)的過程中不斷優(yōu)化調(diào)整。
4總結(jié)
總之，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，選擇出一些具有探究?jī)r(jià)值的題材，讓學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)、探究物理規(guī)律，并且掌握、運(yùn)用這些規(guī)律。探究性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生不僅能理解物理知識(shí)，掌握基本技能，而且能發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。
因此，有必要在初中物理教學(xué)中積極進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的嘗試，把探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入到平時(shí)的物理教學(xué)活動(dòng)中，以真正體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)性學(xué)科的特點(diǎn)。作為一名物理教師，應(yīng)當(dāng)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中用好、用活探究性教學(xué)模式，使物理課堂充滿活力，讓學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)充滿熱情。
參考文獻(xiàn)
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