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探究教学在中学物理教学中的应用

【摘要】新课程积极倡导探究性教学,物理教育属于科学教育,物理教育应该以探究性理念为指导,物理教师必须改变教学方式,在物理教学过程中渗透探究性的理念,创设情景与条件,充分发挥学生的主体性,在建构物理知识的同时,通过激发兴趣,唤起好奇心,培养学生探究的意识、创新意识与实践能力,培养学生的科学素养与人文素养。
【关键词】教育理念 探究教学 建构主义  三维教学目标   科学素养与人文素养
什么是探究教学—— “是指学生用以获助知识,领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动。” 美国《国家科学教育标准》
(1)探究式教学是指在教师指导下学生运用科学探究的方法获取知识、发展能力的教学实践活动。实质上是将科学领域的探究引入课堂,使学生通过类似科学探究的过程理解科学知识,并培养科学探究能力的一种教学方法。让学生掌握和灵活运用物理知识,体验科学过程和方法,培养科学情感、态度和价值观。
(2)探究教学的理论基础——建构主义的学习与教学理论
探究性教学的理论基础主要来自布鲁纳的建构主义学习理论——学习是一种积极的过程,学习者在该过程中依靠现在和过去的知识建构新的思想和概念。教师应该努力鼓励学生自己去探究原理,教师和学生应该进行积极对话。
建构主义理论认为:知识是不能传递的,而是学生主动地建构获得的。学习是知识的建构过程,而不是对知识的记载与吸收。建构主义理论指导下的课堂教学通常具备这样的基本特征:凸现学生中心,强化教学过程,注重师生对话,营造民主氛围
探究教学在中学物理教学中的应用
按照建构主义教学理论,学生的知识是在教师的有效指导下,由学生通过一系列复杂的心理活动主动建构的。物理教育属于科学教育,科学的本质是求真、探究和创新。所以物理教育应该以探究性教育理念为指导。
物理学科是以实验作为载体的,许多的现象可以说明所要讲述的物理知识。在教学中通过探究实验的设计,让学生去发现问题,寻找知识。探究实验的教学首先要提出所要探究的问题,要注意问题的提出要新,要有一定的趣味性,能充分调动学生的积极性。如学习《热现象》时提出在我们生活中热水瓶是常见的 生活用品,你知道热水瓶的保温与什么因素有关吗?今天我们就来“探究热水瓶里开水的多少与保温性能的关系”;在学习《摩擦力》时提出我们都会走路,走路靠的是摩擦力,但是我们发现有时我们走得很稳,可是下雨天走路容易摔跤,想知道是什么原因吗?那我们就一起来“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”。
其次要引导学生根据已学过的物理知识和生活经验,对问题进行科学猜想,鼓励大胆提出假设,开展讨论,分组设计检验猜想的实验方案,包括选用哪些实验器材、先后测量哪些物理量、具体如何操作等。例如在《重力》一节的教学中,“探究重力的大小与哪些因素有关”,要引导学生猜测重力的大小可能与形状,体积,质量等因素是否有关,并设计选用相关材料进行探究;在《摩擦力》教学中,“探究影响摩擦力大小因素”的实验中,让学生以实验组为单位,结合猜测“可能与接触面的大小,接触面的粗糙程度,压力的大小等因素有关”,并针对每一猜测设计合理实验方案 ,针对每一猜想讨论如何进行实验。
再次就是在教师的指导下,让学生进行分组实验,取得合理实验数据,通过实验现象,数据的分析,综合、判断、推理等检验假设,最后得出 结论获得知识。这一过程是探究教学的关键,在学生自主探究实验时教师要引导合理的实验方案,强调实验 的要点,采用“控制变量”的实验原理,自发的完成实验。如在“探究热水瓶里开水的多少与保温性能的关系”时,以实验组为单位,记录测量热水瓶里开水的体积,注意测量时间、测量温度、环境温度等,通过记录数据、分析数据后得出结论:热水瓶中开水灌到离瓶塞2—3厘米左右时性能最好。同时告诉学生热水瓶的保温性能还受其他因素影响,如瓶塞与瓶口是否密合,瓶塞的导热性能如何等。
在这一过程中教师要引导学生选择实验 器材不要过于复杂,实验过程中要观察实验现象,并及时将有关现象、数据记录下来,对于实验操作难度大 或误差过大的实验,也不宜学生自我实验探究,因为学生很难处理好实验操作与思考探究的关系,他们会在实验过程中忙乱不堪,防碍学生正常思维的发展,无法达到教学目标。
最后对于学生积极主动参与探究活动学习要给予充分肯定,为学生今后解决类似或相似问题导向指路,这是探究式课堂教学活动继往开来的一步,其作用在于进一步让学生牢记探究的方法,养成自主探究的习惯,把学习探究变成自己生活的第一乐趣,这一步激励评价可由教师进行,也可以让学生自评、互评、大家总结,教师补充,另外还可以把局限于课堂的时间与空间扩大到课堂之外,让学生到社会生活中去探究,多给学生动脑、动手、实践、探究 的机会。如在《声音的特征》教学时,“比较几种物质的隔声能力强弱”实验,安排同村 的学生作为实验组,利用周日进行实验;在学习了《摩擦力》之后,“探究自行车结构中哪些与摩擦力有关”的实验,安排学生利用课余时间一同对自行车进行观察,并实际的应用一下,体验摩擦力在使用中的作用,以加深对知识的理解。
 通过探究学习课堂教学的实践,深深体会到探究学习能培养学生的发散思维和创新精神,同时也能培养学生的观察力,实验操作能力和勇于探索能力,对提高学生学习兴趣,培养团队合作精神十分有必要。

参考文献:
中华人民共和国教育部:《全日制普通高级中学物理课程标准》。
美国:《国家科学教育标准》
《中小学科学教学—基于项目的方法与策略》 高等教育出版社
《Active  Physics》

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