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应用实验培养学生的探究能力
2008-8-6 17:35:03 来源:人教网

  《物理课程标准》中明确指出:“科学探究既是学生的学习方式,又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究求和转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。”“学生在科学探究活动中,通过与科学工作者进行相似的过程,学习物理知识与技能、体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法领悟科学的思想和精神。”

  物理是一门以实验为基础的学科,学生在获取知识时,往往借助于实验提供直观具体的现象,从现象出发进行思维加工,从而形成正确结论,或者通过实验检验自己的假设是否成立,从中获取成功的果实,实验已成为物理教学的必要、重要组成部分,是物理教学不可分割的部分。

  传统的物理实验教学中对过程设计大都由教师代劳,教学过程省时,重在结论应用与记忆,新课程的实施要求教师对实验进行改革创新,在实验教学中培养学生的探究能力。

  一、巧用演示实验,激发学生的探究欲望,引导学生探究,让学生悟出探究的一般步骤。

  传统教学根深蒂固,学生对探究一词闻所未闻,感到深不可测,在实施中更是无从下手,因而,教师必须做好引导工作。

  在实验教学中,教师要改革以往的开门见山、单刀直入、草草收兵的方式,而要采用探究式实验教学。让学生在教师的引导下思考、创造,历经峰回路转的探索,享受成功快乐。通过教师的示范引导,使学生通过教师的演示实验教学认识到科学探究方法的一般步骤:提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。通过教师有意识的探究方法的渗透,让学生在活动中掌握进行科学探究的一般方法。

  例如:在“速度”的教学中,我讲了“龟兔赛跑”的故事,然后让学生讨论,观众怎样比较二者快慢?终点裁判又如何比较二者快慢?要比较它们的快慢,你准备如何设计一个物理量实现你的要求?由于长期受书本的权威影响,学生开始根本不敢发言,少数同学就使用了课本上的一名话“比较物体在单位时间内通过的路程”,我又问:“观众说兔子跑得快是以什么为依据?”并拿出两个力学小车,分别以相同时间比较路程多少的方法比较快慢和运动相同路程所用时间的多少比较快慢的方法演示,再让学生讨论,由于学生暂时抛开了教材,思想相对活跃了,在教师的鼓励下,学生通过讨论得出:“单位时间内通过的路程和通过单位路程所用时间都可以比较物体运动的快慢”。我对这两种方式给予了充分肯定,然后我又问:“哪一种方法更与我们的生活习惯一致?”,学生很快就回答:“使用单位时间内通过的路程来比较,这个值越大,运动越快,与我们的生活习惯相符,而用通过单位路程所用时间表示快慢,值越大,运动越慢与我们的生活习惯相反,所以用单位时间内通过的路程表示运动快慢更好。”这一节课的教学内容,以前只告诉了学生“是什么”,未说明“为什么是什么”,本节课增加的实验一方面让学生能放飞思维的翅膀,另一方面让学生初步树立了探究意识,明确了要大胆猜想、置疑,要合作交流。

  二、多用分组实验,放手让学生探究,让学生在实验活动中产生思维碰撞的火花。在分组实验中走出自卑的阴影,在分组实验中产生创造,在分组实验中交流表达。在分组实验中感受学习主人的快乐与责任。

  《物理课程标准》中指出:“注重全体学生的发展,改变学科本位观念。”“注重科学探究,提倡学习方式多样化。”教师的演示实验中,只能有少数学生一直处于积极活动状态,其他学生则处于被动状态,内心没有产生探究的欲望。也无法经历探究整个过程。而分组实验则可以让学生真正作为学习探究的主人,在小组内各尽其责,充分调动主观能动性,积极参与各个探究过程。在探究过程中学习探究方法和技能,科学素养得到提高。

  教师要结合学校和学生家庭的实际,让学生能够准备到必须的器材。通过学生自己准备的器材进行实验,让所有学生都能够动手。

  在“奥斯特实验”中,我改变以往教师实验的方法,让每名学生准备以下器材:一只干电池、一段导线、一个小铁钉。我又从实验室中取出小磁针,每两个人发了一个,然后让学生猜想:电流周围是否存在磁场?在此基础上让学生讨论实验方法,根据实验方法进行实验,把观察到的现象与同桌进行交流,从结果看,学生的活动很积极,对实验观察与分析都达到了教师预定目标。

  再如“蒸发”的教学中,我让两个学生一组,利用酒精、棉签完成了影响蒸发快慢的因素的实验,利用两手对压的方法保证了相同温度、相同面积的条件,利用手与桌面对压的方法保证了相同面积、相同空气流动速度的条件,学生在活动中经历了提问、猜想、设计、实验、交流等环节,对科学探究有了初步的认识。

  三、活用课外实验,让学生真正体会到物理来源于生活,回归于社会,升华探究活动。

  《物理课程标准》中明确指出:“物理教学中要注重从生活走向物理,从物理走向社会”。

  教师在演示实验中引导学生探究。分组实验则是实验探究活动的重点,而课外实验则是探究活动的升华与拓展,更是培养学生用所学知识与分析社会、思考解决社会问题的重要途径。

  在学过温度计的使用后,我布置了一个课外实验课题“探究保温瓶内水的多少与保温时间的关系”。我从实验室为学生借了温度计,其他器材由学生自备,所有的学生都在课后进行了认真的实验,他们让水瓶内装不同的水,在间隔相同时间后测量水的温度,把结果记录在实验表格中,各小组都得出了实验结论,我利用一节自习时间组织学生进行交流,通过全体学生的交流,对结论进行了完善。在这次活动中,学生的参与意识比较强,都能利用自己的器材认真进行实验,小组间能进行合作。学生对物理的学习兴趣有了提高。

  在学过摩擦力以后,我让学生完成课外作业:观察自行车,指出哪些地方增大了摩擦,哪些地方减小了摩擦,用了什么方法,请你再提出自行车的两个不足,提出自己的设想。在学过杠杆平衡条件后,我让学生制作了蜡烛跷跷板。

  探究是物理教学的主旋律,实验是物理教学的永恒主题,教师只有不但创新、大胆改革,学生的探究能力才会有更大的提高,学生的科学素养才能得到提高。

  湖北省襄樊市保康县黄堡镇中心学校 陈家军

 
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