物理教学中开展探究式学习的案例与思考
刘庆贺
(江苏丰县广宇中英文学校 221700)
新课程目标下的物理教学,作为教师,应在教学过程中建立和形成旨在充分调动、发挥学生主体性的学习方式,积极创设探究式、自主式的教学氛围。探究式学习是在教师引导下学生的一种学习活动方式,是区别于以学习知识为主的传授式、被动式学习方式的一种新的学习方式。探究式学习以“三维教学目标”为学习目标,要求学生开展自主学习,要求学生经历过程和体验方法,实现情感、态度和价值观方面的转变。注重培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑、探究、反思。在老师的指导下,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性,激励学生最大限度地参与教学中去,让学生动眼、动口、动手、动脑,实现了“要我学”到“我要学”的转变。
物理教学活动中如何开展探究式学习?我想以点带面,通过学生和我共同经历过的一个案例,谈谈具体的做法与体会。
1.发现并提出问题
学习分子动理论知识时,老师常常要做这样一个实验:在一根较长的玻璃管中注入一半水,再缓缓地倒满酒精,用塞子塞住开口端,上下颠倒几次再竖起来,可以看到玻璃管中的液面低下去了。这个实验直观地说明了分子间存在着空隙。一次,在课堂上我做这个演示实验时,张念武同学突然提出了这样一个问题:刚才低下去的液面和塞子之间是真空吗?一石激起千层浪,同学们立即展开了激烈地讨论。有的说是真空,有的说不是,争执不下。教师意识到这不正是开展科学探究的绝好机会吗?于是并没有直接告诉学生答案,而是就此提出问题——此处是真空吗?让学生通过提出猜想,设计实验进行验证,然后得出结论。
美国心理学家罗杰斯指出:“成功的教学依赖于一种理解和真诚的师生关系,依赖于一种和谐的课堂氛围。”可见,营造民主、平等、和谐、开放的课堂氛围多么重要。上面的实验,老师常做,学生常看。但长久以来,大家并没有新的问题和发现。张念武同学能提出如此具有“轰动效应”的问题,就在
在课堂上出现“意料之外”后,教师不是简单化地处理,而是关注学生的感受,果断地改变教学策略,维持了学生积极的情感投入,引发了学生的创造性思维活动。新课程的变化使得课程由过去教师牢牢控制转变为一个动态的课堂,课堂会因时、因势、因人而发生变化,这就要求老师的知识储备,要时常更新,驾驭课堂的能力要增强,关注学生的所思所想。
2.提出假设,设计实验
针对要探究的课题,学生容易提出两种假设,即是真空或不是真空。教师根据这种情况将全班同学分成3-5人为一小组,讨论如何设计实验进行研究,得出结论。
这里,究竟如何设计实验是个难点,教师要做好点拨,尽可能让学生进行思维的发散,引导学生进行科学合理的分析、推理、比较,形成假设。可引导学生思考:真空与空气直接用眼睛区别不出来,在其他方面它们有没有区别?进而考虑能否用转化或等效的思想加以区别。学生能够回答空气有压强,真空没有;空气在水中有气泡,真空没有等。这样学生就会想出多种区别的办法。
这里教师给学生思考的机会,从学生已有知识出发,构建新知识。这也是与新课程要求师生合作与沟通,共同构建推进、生成课程,相互提供支持、启迪灵感、共享智慧等不谋而合的。
3.评估、讨论、确定探究方案
经过几天的酝酿和讨论,确定的探究方案有下面几种:
(1)将盛有酒精和水混合液的玻璃管管口向下插入水中,然后拔出塞子。若看到液体充满顶部空间,说明原来的液面和塞子间是真空。否则,就不是真空。
依据:若是真空,则大气压能支持的水或酒精的高度将大于
(2)用橡皮膜代替塞子进行实验。酒精与水混合后,将管口向上,若看到橡皮膜向内凹,说明原空间可能为真空。若橡皮膜保持平整或向上凸,说明不是真空。
依据:若是真空,橡皮膜会在大气压的作用下向内凹。
(3)将待研究的玻璃管管口向上浸没在水中,拔去塞子。若看到有气泡从管口逸出并在水中上升,则说明原空间不是真空。若看不到有气泡逸出,则为真空。
依据:气体的密度比水小,在水中受到的浮力大于受到的重力,所以会上升。
为了让学生充分体验探究的过程,应该安排足够多的时间让同学对各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。要重视“评估、交流”这一环节的教学设计,因为人们在完成某项工作或工作达到某一阶段时,应该进行反思,检查思路和具体措施,发现错误和疏漏。学生之间的反驳、交流、讨论,可以使学生受到进一步启发,而且有利于学生学会勇于放弃自己的错误观点,学会采纳别人的正确建议,从而学会与别人交流、协作。
4.动手实验,得出结论
各个小组确定最佳方案后,选择实验器材开始实验,这里教师要在实验过程中给予必要的指导。也要摆正自己的位置,学生能做的,教师就不要代替,保证全体学生真正经历问题解决的全过程。
实验后,教师要指导学生根据实验方案与实验现象撰写实验报告和论文,此论文的主要内容①课题的名称、提出的假设及设计实验的原理。
②实验步骤及观察到的现象
③实验结论。
5.成果展示及问题交流
各小组推选代表上台演讲实验论文。得到的一致结论是:塞子与液面间不是真空,那些认为是真空的猜想是错误的。同时大家又提出了一个新的问题:既然不是真空,那一定是气体,其主要成分是什么?空气?还是酒精与水的蒸汽?这还须进一步证实。王思清同学又提出了一个新的问题——温度计内液柱上方是真空吗?这又一次点燃了大家的探究热情。
每组同学在展示自己的论文后,还要回答其它同学对实验中的有关设计原理、实验方法、实验现象、技术处理等问题的质疑,并且在交流中评价各个小组的优缺点,畅谈了研究体会。在学生的自主学习、合作学习当中,在学生的互问互答当中,在生生评价当中,他人的信息被自己所吸收;自己的意见、看法被他人所唤起;不同的意见在相互碰撞中互相同化,引起共鸣和共识。学生的思维始终处于最佳的活动状态,学生的独立思考能力、表达能力等各种潜能得到最大限度的发挥。
最后教师还总结评价了此次探究性学习活动:同学们以自主的学习方式,用科学的研究方法研究了这个课题。整个研究过程表现了极大的热情,这非常有利于创新精神和实践能力的培养。大家互相配合,团结协作完成了本次课题研究活动,不仅拓展了知识,体会了科学研究的乐趣,而且使自己从封闭的个体中走了出来,在与别人的交流与合作中共同获取知识,形成共同探讨问题、解决问题的意识。
我想,如果我们的物理教学能够真正成为学生自主表现、自我发挥的生机勃勃的活动空间,学生真正能做到在活动中敢说、敢议、敢评,这样的教学才是最有意义的,这样的教学才是真正意义上的全方位的沟通。记得有一位教育家曾经说过:“如果知识能激起全体学生的思考和热情,那么知识也将会像礼物一样被学生接受 。”
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