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1、“科学探究”召唤教学新理念教育部颁布的全日制义务教育物理课程标准明确提出了应重视对学生终生学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。为达到此目标,各种教学方法应运而生,其中“科学探究”对培养学生的创新能力有着独到之处。科学探究性教学是指学生在教师的指导下,针对要研究的课题,经历提出问题、猜想与假设、制定和设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证得出结论、评估、交流与合作的探究历程,从而达到学生从被动接受知识向主动获取知识转化,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究精神。通过笔者多年的教学体会,深知从教者必须改变教学观念,改变教法和学法,以此来适应“科学探究”的教学
2、。 1 教师必须更新教学观念 科学探究教学要求教师不能只是“传道”者,而是转为学生学习知识的引路人;不能只满足于一个“解惑”者,而是应转为发现问题的引路人。教师的角色、观念、知识结构、教学行为在科学探究过程中将发生巨大的变化。 1.1 树立师生间亦师亦友的平等关系 科学探究教学是教师从知识权威到与学生平等参与探究活动的转变,应从知识的传递者转变为学生学习的促进者、组织者、指导者。教师应走下讲台,到学生生活中去,与学生交朋友,放下教师的傲气,与学生达成平等帮扶的关系,成为学生学习生活中的朋友。教学由“我说你听”变为一起讨论,一起商量。现代教育鼓励自主学习与合作探究,提倡师生和谐互动,不仅强化学生
3、的发展,而且强化师生的共同提高;不仅教会学生认知,而且教会学生如何学习、如何探究,形成科学探究思想。让师生共同分享对方的思想、经验、知识,交流对方的情感、体验、价值观,以丰富多彩的教学内容获取新的发现,从而实现教学相长。 1.2 树立教师终身学习的思想意识 科学探究活动是一种探索性、研究性、自主性学习,由于探究内容涉及许多科学知识,科学探究的问题可以是学生提出的,也可以是教师提出的,可以是课程标准所要求的科学内容,也可以是与课程标准科学内容有关的交叉学科的内容。由此,学生在科学探究学习中学习的内容大大超过了课堂教学、教材、教学参考资料的范围,使教师在科学探究过程中失去了对教材对大纲的依托,不能
4、再停留在书本、大纲的备课水平上,教师将遇到自己从未思考过,甚至从未见过的问题。因此教师将面临知识的深度、广度以及提出问题、解决问题的能力等方面的挑战。进入科学探究以后,在指导学生学习时,教师往往感到力不从心、无能为力,让教师从内心意识到自己的知识结构单一、知识面狭窄、对本学科知识与生活实际联系的漠视等问题,从而产生了继续学习、完善自我的强烈愿望。因此,教师不仅应懂得专业知识,还应该懂得一般科学探究程序及方法,知道从哪里去收集有关资料,如何做实验并进行统计和整理,并能指导学生用科学语言,有条理地表达自己的观点。这对教师的知识结构提出了更高的要求,要求教师应不断地充实自己,接受继续教育。教师的学习
5、是终身的学习,不仅学习本学科内容,还要有兴趣地探索其他学科,注重各学科的渗透,紧跟时代、不断进取、身体力行、做学生的榜样。 2 注重引导学生学习理念的转变 “教”与“学”是双边活动,“教”与“学”是相互依存,不可分割的整体。教师“教”的观念在发生转变的同时也应引导学生“学”的理念发生转变,使之学有所成,且使成果实现最大化。对于科学探究,教师应注重以下几方面的引导,进而达到学生学习理念的转变。 2.1 引导学生积极大胆参与科学探究,敢于质疑 英国哲学家波普尔认为:“科学探究永远始于问题,终于问题”。所以,在教学中应鼓励学生提问,创造提问的氛围和教给学生提问的方法,学生对于科学探究的学习和对于科学
6、知识的学习一样,都应该由简单到复杂。在探究活动开始时可以设置各种问题情境,引导学生发现新的物理情境与已有知识发生的冲突所在,从而提出问题,并给出合理的假设与猜想。对于学生所提的意义不大的问题和明显不正确的猜想不要加以简单的否定,在充分肯定学生积极性的同时还要指出其正确合理的成分;当学生提出有价值的问题时教师应该因势引导,让学生知道什么样的问题有价值,这对培养学生发现问题的兴趣,养成提出问题的习惯都有好处。学生发现并提出问题,是求知的起始,也是教师展开教学的最好开端,抓住这个时机,引导学生尝试运用实验探究、资料查询、调查访问等方法最终解决问题,使他们看到自己的成绩,增强参与的勇气。例如在学习声音
7、的产生与传播时,让学生自己准备各种发声物体,引入课题时,先让学生自己动手实验,主动去探究声音是怎样产生,然后教师提出问题:你通过实验想到了什么?还有什么问题?让学生各抒己见,这样学生就会不自主地进入学习氛围中,一石激起千层浪,学生将会发出疑问:我想知道声音是怎样产生的?声音在气体,固体,液体中传播的时间相同吗?为什么会产生声音?我是怎样听到声音的?真空能传声吗? 2.2 引导学生在探究中养成评估的好习惯 人们在完成某项工作或在工作到达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,这是责任心的表现,也是科学探究中必不可少的环节。由于这个环节并不影响结论的得出和探究报告的完成,所以往
8、往不能够引起学生的重视。另一方面,学生还常常不知道怎样进行评估,因此教师在强调评估的重要性的同时可以给出具体的内容和方法。例如:实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有失误?测量数据和所得的结论是不是可靠?具体方法可以把学生分为两组,一组专门给另一组找问题,然后进行答辩;还可以要求学生检查,看一看结论是否与尝试或已经学过的知识相矛盾。这些方法往往有助于问题的发现,必要时可以要求学生把评估中考虑到的问题及相应的处理写到探究的报告中,以引起学生的重视。 2.3 引导学生重视探究中的交流与合作 在现代社会生活和科学工作中,个人和团体之间的交流与合作是十分重要的,教师在安排科学探究活动中,要注意学生这
9、方面良好素质的形成。物理课的大多数科学探究都不宜以个人为单位进行,应该分组进行,每组23人,组内的角色分工要明确。例如:甲负责操作、乙负责记录,或不同学生负责从不同信息源中寻找相关信息。另一方面,组内角色要转换。例如第一次甲操作乙记录,第二次乙操作甲记录。要注意发挥每个学生在探究活动中的作用,不能由少数学生包办,这样做既能使每个学生都得到机会均等的全面练习,又能充分体现工作中的分工与协作。在编写科学探究报告、设计表格、描绘图像等工作中,要循序渐进地引导学生用尽可能准确的语言表述自己的探究过程、所得到的证据及自己的观点。不但要重视书面表达,也要重视口头表达,要让每个学生都有充分的机会作口头陈述。
10、对于多数探究活动来说,探究的过程比探究的结果更重要,在探究活动中,不要为了赶进度而在学生还没有进行足够的思考时草率得出结论。为了让学生充分体验探究的过程,应该安排足够的时间对各种想法、各种观点进行充分的交流与讨论,在交流及探究的其他环节上,要使学生认真听取与自己不同的意见,而发表自己的意见时则应有充分的根据。 2.4 引导学生加强物理学习与日常生活、技术应用及其他学科的联系 由于物理学与生活、社会有着极为紧密和广泛的联系,教师不可能将庞大数量的信息在有限的时间内塞给学生,因此必须改变“只有讲过才算数”的观念。许多内容可以精选、精讲、点到为止,更多的内容让学生通过阅读教材和其他补充材料(包括视听
11、材料)、收集各种形式的信息、调查研究和讨论展示等方式学习。除了教材介绍的内容外,教师可以结合本地实际准备几个相关的小课题让学生去做调查研究,例如在学习透镜成像和照相机的原理后,有条件的学生可让他们调查商店里各种照相机的价格和功能,并分析它们的关系。课外阅读和收集资料是物理教学联系社会和日常生活的重要方式,教师应该选取那些既能引起学生兴趣,又与现实生活有密切联系的素材,包括简报和音像资料等,供学生课内外学习。例如在学习参照物和相对运动概念后,让学生读一段简报,简报内容是二战期间法国飞行员在高空飞行时,伸手一抓抓住了一个小东西,原以为是一个小飞虫,结果打开一看竟是德国制造的一颗子弹,再让学生讨论在
12、什么条件下才能实现上述神奇一幕。 2.5 提倡使用身边的物品进行物理实验 使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系;另一方面,由于这些物品的用途并不是进行物理实验,所以这种做法本身就一种创新,不能把低成本实验仅仅看做解决设备不足问题的权宜之计,教师应该因地制宜地设计这种类型的简单实验。如通过搓手发热的活动来感受摩擦生热;用手将空杯子慢慢压入盛水的盆中,让学生感受手掌受力的变化,从而初步体验物体排水多少与浮力的关系;还可以用盛水的玻璃杯和球形烧瓶代替凸透镜来研究成像规律;用盛水玻璃杯代替三棱镜观察太阳光的色散;透过小水滴观察电视荧光屏上的三原色等。