物理课堂教学探究式学习的尝试
2020-03-03 07:30:03 来源：范文大全收藏下载本文
物理课堂教学探究式学习的尝试
新课标的颁布实施，培养学生科学探究能力，将学习重心从过份强调知识的传承和积累向强调知识探究过程转化，客观上已经成为物理课堂教学改革的核心。探究性学习的教学方式，是物理课堂教学改革的灵魂。下面结合实际的物理教学谈几点体会：
一、深刻认识到传统教学的弊端： 在传统的物理课堂教学中，通常是以温故开始，然后导入新课，讲解新知识，最后巩固练习。整节课按照教材、教参和教案表演下来，教师讲授知识，学生听；教师演示实验，学生看；教师示范例题，学生模仿，使课堂教学完全处于教师“给”与学生“收”的单调局面。虽然在课堂上学生不吵不闹，认真听讲；教师提问，也能够按要求回答，但这样的教学却是置学生于被动的学习地位，时间长了，就养成了“知识等老师教，思路由老师引，方法仿老师做”的习惯，形成了依赖心理，缺乏自信和独立意识，失去了本来的创新精神。多媒体计算机技术和网络技术越来越多地被应用用于课堂教学，对传统媒体产生了重大冲击，甚至在评价公开课时都多了一条“是否应用计算机”。的确，利用多媒体教学使我们解决了传统手段解决不了或解决不好的教学问题，为“死气沉沉”的课堂注入了一丝活水。但是，透过现象理智分析不难发现，我们对现代信息技术的应用多还是浅层次的，许多课件只是着重对学生的形象刺激或解决一招一式的教学难点，诸如“大的变小”，“快的变慢”，“难理解的变形象”等，忽视了思维训练，没有启发学生的心智，甚至阻止了他们思考。另外，在课堂上仍然是以教师为中心，以传授知识、掌握知识为目的来组织教学，只不过由原来的“人灌”变成了 “电灌” 或 “人灌＋电灌”，计算机沦落为了“应试教育”的强有力工具。从教学的角度讲，重结论、轻过程的教学只是一种形式上走捷径的教学，把形成结论的生动过程变成了单调刻板的条文背诵，它从源头上剥离了知识与智力的内在联系。重结论、轻过程的教学排斥了学生的思考和个性，把教学过程庸俗化到无需智慧努力只需听讲和记忆就能掌握知识的那种程度，于是便有了掌握知识却不思考知识、洁问知识、评判知识、创新知识的\"好学生\"。这实际上是对学生智慧的扼杀和个性的摧残。
二、把握探究式教学的特点： 学生的学习，一方面是掌握知识，另一方面是学习方法，两者是相辅相成的。我们不能只重视知识而忽略方法，也不能只学方法，而不掌握知识。这样对学生来言，我们的教学就应该两者并重，针对以往我们在教学中多重视知识教学，提出一个以教方法为主，同时也教知识的探究式教学法。所为探究式教学法，就是让学生探索研究，在掌握方法的同时熟记知识，并学会知识的应用；是我们教师按照一定的教学方法和学生的认知规律，教给他们怎样学习，怎样掌握知识，让学生们像科学家一样，去探索研究，发现掌握，这样做学生会有了兴趣，学会了方法，掌握了知识，同时应用起来也会得心应手。探究式教学是力图将教法，学法和知识相统一，巧妙地设计一个教和学的过程，指导学生怎样去探索研究一个新的知识领域，培养学生的科研和自学能力。使学生的科学知识，科学能力，科学品质都得到提高。 课堂上的探究性学习，应该是“在教师的引导下，通过学生的主动探究实践，获取知识，成为知识的发现者”的“探究式”，例如，《阳光透过树阴成像的探究》的具体步骤是：1.提出问题，观察阳光透过树阴产生的现象，你看到什么现象？能提出什么问题？2.猜想与预测，可能是透光的孔近似为圆形，可能是阳光透过水孔形成的光斑(像)，究竟哪一种猜想是正确的呢？3.收集事实依据，学生分组观察阳光透过纸片上的小孔在屏上所成的像。4.得出结论与解释。5.反思评价。6.报告与交流。这就是探究式学习。探究式学习是从学科或现实生活中选择和确定研究专题，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动，解决问题，培养创新精神与实践能力。在这样的学习中，教师的职责是什么呢？很显然，教师应当引导学生不断地提出问题，使学习过程变成学生不断提出问题、解决问题的探索过程；指导学生收集和利用学习资源；帮助学生设计恰当的学习活动；并能针对不同的学习内容，选择不同的学习方式，比如，接受、探索、模仿、体验等，使学生的学习变得丰富而有个性；营造支持学生学习的积极的心理氛围；帮助学生对学习过程和结果进行评价。
三、探究式教学基本模式的组织形式及实施过程 物理课堂探究式教学是以物理课程的知识教学为载体，以科学探究为主体形式，以训练学生达到科学探究七要素的基本要求，并获取知识为目标的一种课堂教学模式。这种模式在实施过程中，依据载体——所学课程知识的不同，应该包括科学探究七要素中的部分或全部，在“牛顿第一定律”的探究式教学过程中，我们设计了如下的组织形式及实施过程： 1．创设情境，提出问题 创设情境就是通过设置处理学生“最近发展区”的疑难，构成问题情境，引起学生的悬念，激发学生的认知冲突，使其思维处于高度自觉和主动的地位。创设情境的方法是多种多样的，如列举生活实例，进行演示实验，展示实物图片，引入多媒体信息等等，这里我们采用展示生活实例来创设情境如下： 教师引导：我们用力推车，车就由静止开始运动，用力踢足球，足球就滚动起来，用力向上提书包，书包就上升，从这些例子可以得到结论：力能使物体由静止变为运动；有一个很重的箱子，小孩用力去推它，但没有推动，用力向上提它，箱子也没有上升，这个例子说明力不能使静止的物体变为运动。教师演示并分析：①放在水平桌面上的小车，在水平方向上没有力推它，小车处于静止状态。②从斜面滑下的小车，在水平面上运动，小车在水平方向上，没有用力推它，但小车仍然向前运动。 提出问题 科学探究要以“问题的提出”为前提，提出一个有价值的问题，意味着点燃了创新思维的火花。问题来源于“疑问”，任何科学研究从本质上说，其出发点是一个“疑”字，其最后归宿也要回归到解决一个“疑”字上来。提出问题首先应培养学生的问题意识和问题能力，其次教师要掌握和训练学生“疑”从何来的一些方法，诸如寻根究底——疑从现象中来、触类旁通——疑从比较中来、假设推理——疑从无疑处来等。在牛顿第一定律的探索中，我们采用了寻根究底的方法提出问题。 教师引导学生，提出问题：上面的例子说明力与运动有一定关系，那么，运动和力有什么关系呢？任何科学研究都是从最简单的现象开始，本节课我们共同来探究，物体不受力作用时，怎样运动？ ２．收集证据、引导猜想、设计方案， 验证假设猜想不是“空想”，也不是毫无根据的“遐想”，应该是在掌握了一定信息资料及已有经验的基础上，加上大胆的批判精神所进行的创新性行为，猜想的验证必须设计正确的方案，进行适当的实验，收集大量的信息，通过对现象的分析，信息的处理才能完成。在“牛顿第一定律”教学中，我们设计了两个猜想，并通过列举事例，验证了猜想之一，设计实验，验证了另一个猜想，并在最后通过评估我们的探究方法和过程，教交给了学生物理学的一种研究方法，具体过程如下： 教师引导：物体在不受外力作用时怎样运动呢？我们可以先猜想，然后设计方案来验证猜想是否正确，从而得出结论。物体依据是否运动可以分为哪两类？（生：分为静止和运动两类。）我们仍然从最简单的开始，探究物体静止的情况：一个静止的物体，如果不受力，将处于什么状态？从生活中实例的分析概括，来得出猜想。 学生提出猜想1：静止的物体，不受外力作用，将保持静止状态。 引导学生列举事例，验证猜想1 师：采用什么方法来验证我们的猜想呢？实践是检验真理的标准，我们可以通过总结大量的经验事实来验证，请同学们从生活中进一步列举实例，来证明我们的猜想是正确的。（学生分组讨论、自由发言，列举静止的物体，不受力保持静止状态的实例） 师：生活中有没有静止的物体，不受力变为运动的呢？如果有，请举出实例，则证明我们的猜想就是错误的。（生：自由发言，说明没有这样的物体） 师：事实证明，我们的猜想是正确的，由此可以得到结论，请同学们将结论概括出来。（生：静止的物体不受外力作用，保持静止状态。） 验证猜想1后，教师进一步引导：运动的物体，如果不受力，又将处于什么状态呢？我们仍依据生活实例来猜想。 多数学生提出猜想2：运动的物体不受力，将慢慢停下来。 引导学生设计实验，收集信息 教师引导：猜想已经形成，我们的任务就是设计一个实验，来验证猜想的正确性。由4人组成小组合作形式展开探究活动，提供的器材有小车、木板、棉布、毛巾等。怎样设计实验呢？首先在我们身边有没有不受力的物体？（生：一切物体都受到重力作用，没有不受力的物体。）师：但能否找到在某一方向上不受力的情况呢？仔细考虑刚才老师所做的第二个实验。（生：从斜面上滑下的物体，在水平面上滑动时没有受到推力。）师：但在水平面上滑动时，水平方向上小车是否不受任何力的作用呢？（生：它受到一个阻力作用。）师：对，我们可以从研究不同阻力时，小车运动情况来推理不受力时的运动状态。请同学们根据这个思路设计实验。（生：根据器材，在教师的引导下，设计实验方案及记录现象的表格，并修改完善）师：请同学们谈一下你们的实验方案。（生：让小车从斜面上滑下，在不同的水平面上滑动，判断运动距离与阻力大小的关系，实验中要观察和记录小车在不同表面上受到的阻力和小车运动的距离。）师：下面同学们依据设计的实验方案来进行分组实验，教师巡视指导。（生：实验操作，观察并记录现象。） 引导学生科学推理，验证猜想2 师：通过实验我们得到什么结论？（生：①在各种表面上都受阻力，运动越来越慢，②小车受阻力越小，小车运动的越远。）师：在上面的实验中，换用一个表面更光滑的平面，推理一下，小车运动的会更远吗？（生：小车受到的阻力会更小，小车会运动的更远。）师：进一步，如果我们采用科学的方法，使小车运动中不受阻力，小车将怎样运动呢？（生：小车将永远运动下去。）师：请将实验及推理可以得到的结论用自己的话表述出来。（生：运动的物体，如果不受到力的作用，物体将保持一定的速度永远运动下去。） ３．评估交流、归纳整理、发现知识 各小组将自己所做的实验过程、结果相互交流，归纳整理探究式学习的全部过程及所获得的信息资料，引导学生反思评估探究方法和过程，总结出物理学研究方法并得出结论 师：评估一下我们的探究方法和过程，我们通过生活实例的分析概括，提出“运动的物体如果不受到力，将慢慢停下来”的猜想，但通过实验，发现猜想中慢慢停下来并不是物体不受力，而是受到阻力作用的结果，在此基础上，我们通过科学推理，得到结论：“运动的物体，如果不受到力，将作匀速运动”。这个结论的得出，是物理学的一种研究方法，即“经验总结、科学推理”,这种方法在我们今后的学习和工作中将经常用到。希望引起注意。同时，这个结论也证明了我们的猜想是错误的,我们要直面错误，相信真理。回忆我们刚才的实验，运动的小车向左右偏转没有？再大胆推理一下，运动物体不受力，运动方向是否会发生改变呢？（生：实验中小车没有左右偏转，运动物体不受力，运动方向不会改变。）师：综合上面两方面结果，运动的物体，在不受到外力作用时，将怎样运动？哪位同学用最简单准确的话表述出来。最后学生得出结论：运动的物体不受外力作用，将保持匀速直线运动状态。 师：我们通过猜想，并想法验证，对物体不受力时的运动状态进行了探究，针对课前提出的问题“一切物体在不受到外力作用时，将怎样运动？”可以得出什么结论？（生：一切运动的物体，在不受到外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。）师：这节课，我们发挥集体智慧，共同努力，做了一件很有意义的研究，得出了一条定律，请同学们阅读教材，验证一下，我们的结论是否与科学家得出的结论完全相同。（生：阅读教材，并回答牛顿第一定律的内容。） 通过对上述两个猜想的验证，学生经历了科学家所经历的过程，得出了牛顿第一定律的基本内容，学生不仅获取了知识，也在探究的过程中习得了物理学的一种研究方法，经历了科学探究七要素的基本训练。 ４．应用延伸，发现新问题 掌握知识的目的是要应用知识解决实际问题，同时培养学生创新能力及在应用中发现新问题。在“牛顿第一定律”教学中，我们通过两个例题的尝试解答来应用牛顿第一定律，并通过教师的归纳和引伸，提出了新的问题，让学生带着满脑子问题走出课堂，激发了学生在课后收集证据和相关资料的兴趣，为下一次探究活动做好了准备。 师：牛顿第一定律已经形成，让我们来学习怎样应用它来解决问题，请大家解答下面的例题。 例
1、一个物体，在力F的作用下，在水平面上由静止开始运动，当速度达到3m/s时，作用在它上面的力突然全部消失，则物体将（ ） A、慢慢停下来 B、仍做匀速直线运动，但速度小于3m/s C、立即停下来 D、仍做匀速直线运动，且速度为3m/s 例
2、如果没有重力，没有空气阻力，跳高运动员起跳后，能回到地面吗，为什么？ 师：通过探究、训练，我们已经掌握了牛顿第一定律的内容，并能够应用它来解决问题，不知道同学们是否思考，不受外力作用时，物体为什么保持静止或匀速直线运动？这是否是物体固有的一种性质？这是一个新的问题，课后请同学们收集证据和相关资料，为我们进一步的研究作好准备。
四、探究式教学应注意的几个问题 牛顿第一定律教学实践引导学生重走了一次科学家探究之路，突出了学生自主学习的主体地位，改变了纯知识教学的传统方式，以学生科学素质的全面提高为价值取向，重视知识的发现，关注知识的获取过程；学生始终处于一种积极的状态，他们的思维、表述、实践、合作、判断等能力都得以充分发展；学生的情感和意志如学习主动性、独立性、严谨的科学态度、勇于探索、敢于直面错误坚持真理的精神也得到了培养。 从“牛顿第一定律”探究式过程中可以看出，探究性学习强调的是“探究过程”。在教学中，它不是让学生去“读”科学，而是动手去“做”科学。这样，传统教学的“教材中心”将让位于“方法中心”；“教师中心”将让位于“学生中心”。在具体实施中应注意以下几个问题：
1、以实验为手段挖掘教材中蕴涵的探究因素。 物理是以实验为基础的科学，学生进行探究活动的主要手段应该是实验。教学中不能只满足于创造条件让学生动手实验，成为一个实验操作者；还应该创设问题情境，让学生自己设计实验，成为一个实验设计者。在通过实验进行探究活动过程中，发展学生的发散思维和批判思维。
2、以学生为主体，在探究过程中培养自主能力和思维能力。 探究性学习是从具体的事实出发，去认识物理学科的基本事实、基本概念和基本规律，是一种归纳的过程，教学中要注意学生搜集资料和信息的能力的培养，对掌握的资料信息进行分析、比较、归纳、综合等加工能力的培养，使学生具备自主学习的能力和较强的思维能力，“学会学习”，适应知识更新的速度，保证“可持续发展”。
3、以方法为主线，在探究过程中掌握科学方法，培养科学态度。 物理教学不仅包括物理知识和能力的教育，重要的是科学方法和科学态度的培养。而科学方法是人们从事科学所采取的方式和手段，它是在科学认识活动中逐渐形成和发展起来的；科学态度是人们对科学的过程、结果、作用等产生的较为持久的心理反应。在物理学科科学探究学习中，我们结合物理学科特点，依据“创设情境、提出问题——引导猜想、设计方案、验证假设——归纳整理、发现知识——应用延伸、发现新问题”的教学模式，以教材为载体，以科学探究的形式组织学生学习，让学生参与整个探究过程，有利于学生科学研究方法的掌握，也培养了学生认真实验，正确对待实验结果的严谨科学态度。探究活动往往不是一个人能完成的。常常需要分组制定工作计划，分组实验和调查，需要讨论、争论和意见综合。合作能使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思或批评，从而建构起新的和更深层次的理解。与此同时，也增强了团体精神和合作意识。
4、注重教学的主体性、过程性、实践性、开放性。 探究性学习中，应充分发挥学生的主体地位，学生能做的实验应该由学生来完成，学生能提出的问题应该由学生自己提出，学生能获取的信息应该由学生自己想法获取，学生经过思考能得出的结论、能回答的问题应由学生思考回答，经过讨论仍不能回答的问题，方可由教师指点。教师的主导任务不应是“提问题”、“传递知识”，而应设法保护学生的好奇心，让学生变成“提出问题”、“获取知识”的主体，而不是回答问题、接受知识的“主体”。教师在教学中应尽量挖掘教材中具有研究性内涵的素材，引导学生积极思考和探索，在探究式的过程中，无论是回答学生问题还是创设情境、引导思维的过程中，应有意识的通过情境、故事、疑问、破绽等激发学生提出更多问题，帮助学生学会分析问题、解决问题的方法和本领。探究应是一个开放的过程。不论是选题的确立、探究的具体过程，还是选题的结论，都应是开放的。需要探究者与他人、信息资源广泛接触。在选题的合理性，探究方法的可操作性，以及结论的适应性等方面，要征得老师、合伙人的同意，从而避免不必要的人力、物力的浪费。最后在教学过程中教师应该注意，我们只提供了一个基本程序，而不是设框框把学生的手脚捆绑起来，而应该教给学生自主探究的权力，努力激发学生的发散性思维、求异思维，允许学生探究方法的多样性和探究结果的多元性。
5、探究式学习应与现代科学技术手段紧密结合 随着科学技术的迅猛发展，人类社会已步入知识经济时代，信息化社会给我们提出了更新更高的要求，因此我们在知识、情感和能力方面，都必须迅速适应社会发展的需求。现代社会对知识、人才的要求，已不在是传统的单一型标准了，而是应具备复合型知识性人才。它不仅要求我们掌握某一学科的系统知识，还要我们熟知多学科的边缘知识；它不仅要求我们掌握书本上的理论知识，还要掌握一定的生活知识；它不仅要求我们掌握传统知识，还应具备前瞻性的知识。不难看出，学生们要学习并掌握好这些知识，仅靠传统的言传身教的教育教学手段，是远不能实现的。因此，我们要善于运用现代教育技术手段，帮助他们掌握、运用好现代科技手段，学会运用多媒体、互联网，以及其他方式，广泛搜集信息资料，获取知识，充分享受现代技术革命给人们带来的好处。逐步形成爱学、乐学的自学能力。同时我们还应该整合各种教育资源，充分利用校内校外的教育设施和手段，创设一个良好的、持续稳定的教育环境，促使他们身心得到健康发展。 总之，在探究性学习中，通过教师的引导，学生自己提出问题，查阅相关资料形成探究方案，设计实验进行实验探究，收集数据寻求关系验证假设，尝试应用知识延伸发现新问题。整个过程中学生始终处于一种积极参与、动手、动脑、动口、相互交流合作、理论联系实际的状态，他们各方面的能力和技能都得以充分发展，他们学习的主动性、独立性、严谨的科学态度、勇于探索和坚持真理的精神亦得到培养，“学会认知、学会做事、学会共处、学会生存”的未来社会发展的四种基本要求得以落实，这正是我们实施素质教育、培养创新人才目的之所在。
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