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来源:百度文库 编辑:西欧教育 时间:2020/05/30 07:11:45

    实验探究是一种在教师引导下由学生独立完成的发现知识过程的活动。新课程理念下的实验探究教学是以学生为中心,以学生的主体实践活动为基础,以学生的探究学习为主体,以学生素质提高为目标的教学过程。
    《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》中从课程目标、课程内容、学习方式三个方面对科学探究进行了阐述,提出“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识”。物理课程改革需要培养生动活泼、主动发展的个体,提倡学生自己探索和发现知识。实验探究能有效地激发学生的学习兴趣和主动性,创建良好的学习氛围,让学生通过自主探究学习去发现问题、解决问题,体现基础教育课程改革的要求和物理新课标的理念,是当前物理教学改革的方向。
    新课程要求我们大刀阔斧、义无反顾地将作为初中物理课改重要内容的实验探究教学推行下去,但作为改革执行者的一线教师却面临以下两方面的问题:
    1.以考核“双基”为主要内容的中考评价机制与新课程改革同时存在,中考的指挥棒时刻把我们的课堂向应试的道路上导引,实验探究演变成了“轰轰烈烈走过场,回头再把实验讲”的奇怪现象。
    2.没有在科学理论指导下较为成功的切实可行的模式可供借鉴和参考,教师在开展实验探究教学实践时感到过程(探究)和目标(应试)脱钩,无所适从。
    为了在“探究”和“应试”中寻找一个平衡点,进行有机的统一,笔者从课堂教学实践的层面上就初中物理实验探究的几种常见教学模式作些探讨:
    对刚开始学习物理的初中生来说,虽然抽象逻辑思维在个体的智力发展中开始占优势,但此时的逻辑思维还需要经验的支持,因此教学中应该从学生熟悉的生活现象引入概念,让学生通过“提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评价——交流与合作”等科学探究环节,在具体的实践过程中构建知识。但由于受课堂时间,学生知识水平等因素的限制,不可能在一个单位课时内完成实验探究的全部环节,笔者经过大量教学实践逐渐摸索出一套以全体学生为对象,以循序渐进的发展为目标,以重点环节为突破口的物理实验探究教学模式。
    一、“发现——探索”模式
    “发现——探索”模式的主要特征是:学生通过对教师精心设置的问题情境(现象或材料)的观察和分析,从而在问题情境中产生疑问,发现问题,提出问题,对问题的答案形成猜想与假发。这种模式充分利用青少年好动心理特征的正面效应,通过情景产生好奇心,用趣味启发学习兴趣,最大限度地激发学生的学习兴趣,并且转化成学生积极求知的驱动力。
    案例一:《研究电磁铁》
    利用视频情景引入:电影《透明人》的片段——女主角拆下铁门内侧的铁把手,利用心脏起搏器的直流电源等工具自制成一个粗陋的电磁铁把铁门外侧的铁栓吸住并拉开,成功进行自救的全程。视频播放完毕后,学生已表现出制作电磁铁的强烈欲望。设置问题:“根据电影中逃生时的情景,你能提出一个什么物理上的问题?”学生能围绕电磁铁提出问题“主角用什么打开铁栓?”等。再设置问题“你认为要制作一个电磁铁,需要什么器材?”学生在视频情景中得到提示,从而对教师提出的问题有一个合理的回答。利用“发现——探究”模式进行实验教学,第一,要选择实验教学目标,确定要解决的问题。第二,如果作为情境材料的是演示实验,教师要保证操作熟练、实验现象突出,一次成功。第三,教师要善于选择达到教学目标的策略、手段、方法,把握和控制教学过程,引导学生进行观察、思考和分析、归纳结论。
    二、“过程——体验”模式
    “过程——体验”模式的主要特征是:在教师合理的参与下,调动学生的情感、知觉、思维、注意等一系列心理功能共同主动参与到实验探究过程中,虽然学生的探究过程也许没有达到预期的结果,但这种身临其境的成功或失败的体验能培养学生的科学精神,增长他们的才干。
    案例二:《探究电磁铁的磁性和哪些因素有关》
    在案例一中,学生制作出电磁铁后,继续进行对影响电磁铁磁性强弱因素的探究。这时教师提出“请想办法增大电磁铁的磁性,使之能吸引更多大头针。”教师并没有限定学生对电磁铁磁性强弱与电流大小、与线圈匝数两个因素的关系进行探究。在这个开放式探究性实验中,能力强的小组能根据书本的提示进行多角度的探究,一般能力的小组或者只能探究其中一个因素。但即便学生只能通过改变学生电源的输出电压得出“电压越大,电磁铁的磁性越强”的结论,不能得出电磁铁磁性强弱本质是与电流的关系,也是成功的。
    利用“过程——体验”模式进行实验探究教学,要根据课程和学生思维的发展,提出准确的问题,再将问题转化为实验,要力求简单,重点突出,现象明显。要让学生设计好实验方案(不一定是完整的书面的形式),教师要设置好思考的问题,引导学生在实验过程中思索、归纳结论。“过程——体验”模式常用于物理概念和物理规律的教学,老师要通过学生的操作过程反馈出学生对知识的掌握情况,及时调整教学进度,改进教学方法,帮助学生改正错误。
    三、“问题——解决”模式
    “问题——解决”模式是:以问题为驱动力,以培养提高学生解决问题的能力为主要学习目标的教学模式。教师根据教学的计划和目标,以及学生掌握的知识提供一定的材料,设置一个或几个问题(任务)让学生在规定的时间内(一般为一课时)完成。
    案例三:《开关在电路中的应用》
    利用下列器材设计一个电路,使得三盏电灯并联;开关同时控制三盏灯;开关同时控制;开关同时控制。要求:画出电路图并按电路图连接电路。(提供的器材:学生电源、导线20条、灯座3个、灯泡3个,开关3个)
    “问题——解决”模式和以往按给定的步骤进行实验的做法有本质区别。在问题呈现出来后,学习者就会发现,要解决好这个问题除了应用他们已掌握的知识外,还需要学习一些新的知识。当解决问题所必备的知识掌握后,学习者就开始着手解决目标问题,但在解决问题的过程中需要整合原来已有的知识,并在此基础之上发展出新的知识。有时候,一个问题的解决又会引发另外一个或一些问题,于是,循环往复,学习者在不断出现的新问题的解决过程中重新整合和自主建构自身的知识,促使自己的知识与能力也螺旋式提高。
    四、“交流——合作”模式
    “交流——合作”模式是:将课堂教学组织成一个完整的相互作用的系统,由教师或学生提出问题,并在学生与学生之间,老师与学生之间进行交流、沟通、讨论。该模式侧重于促进学生主体意识的形成,掌握与人沟通的技巧,培养合作精神。
    案例四:《探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关》
    由教师或学生提出一堂课总课题下的若干子课题,如:
    1.滑动摩擦力的大小和接触面积大小的关系
    2.滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系
    3.滑动摩擦力的大小和运动速度的关系
    4.滑动摩擦力的大小和压力大小的关系
    将班级的学生分为若干小组,由教师指定或小组自主选择一个子课题进行探究。最后通过小组中、小组间学生的交流讨论,以及师生间的互动得出正确的结论。
    “交流——合作”模式,使学生由被动听讲转为主动参与,主动进取,学会多角度地分析物理问题和现象,学会在合作互动中学习。
    “交流——合作”模式为学生自由表达,发表独特见解提供了一个平台,学生在民主、活跃、热烈的课堂气氛中交流经验,探讨、剖析渗透在知识和问题中的观念、思想、思维方法,形成竞争交流机制。学生在与他人的合作学习中,逐渐学会流畅且正确地表达,学会倾听,尊重他人意见。不断树立信心,增强与他人沟通的能力。
    五、“时空——拓展”模式
    “时空——拓展”模式是:由于课时限制,课程标准或教学设备的限制,学生在实验探究过程中有很多的新想法,感兴趣的知识或超出初中课标要求的知识,教师在课堂上无法一一解决,满足学生的需要。因此把探究性实验延伸到课外,引导学生进行课外探究,以满足不同学生的要求,开拓各个层次的学生实践技能。
    案例五:以下实验可供学生在家自主探究
    《制作电动机》《测量自己登楼功率》《测量学校到自己家的距离》《测量家庭用电器的电功率》《判断未知磁体的极性》《测量电池组电压》《水火箭》等。
    不同的教学内容,不同的教学阶段,不同的教学目的,可选择不同的教学模式,但在实际的课堂教学中不管采用何种模式都应遵循以下的教学原则:
    1.鼓励性原则——教师应鼓励学生的探究创新活动,给予学生的探究成果以应有的肯定,这是培养学生自信心的基础,是学生继续创新的发展动力,同时,教师应在学生探究过程中遇到困难时,给予具体的指导,使学生能比较顺利地参与科学探究活动,让学生更多地体验到成功的愉悦。
    2.及时性原则——及时地对学生的探究过程和结果进行评价,使学生看到成绩,提高探索学习的兴趣,增强参与的勇气。
    3.因材施教原则——教师应公平地对待每一位学生,唤醒学生的自我认识。美国教育家布鲁姆的“掌握学习”理论认为,只要教师提供足够的学习时间和适当的帮助,95%的学生都能够达到确定的全部教学目标。
    4.循序渐进原则——科学探究的学习和科学知识的学习一样,都应该由简单到复杂,循序渐进。
    小结:本文通过对新课程理念下初中物理实验探究教学的探讨,从而发现实验教学的规律,建立适当的实验教学模式。由于学生需求不同,不同类型的实验教学内容不同,指向不同的教学目标,不同的教学工具提供不同的可能性,因而不存在适用于一切教学环境的最优教学模式。教师需要掌握一系列适用于不同教学目标、内容、对象的各种实验教学模式,才能创造出有效的教学环境,突破“知识积累”教育观的束缚,在实际教学中取得最佳教学效果。^NU1DA20100527