学科教育论文-论“探究学习”在物理教学中的应用 .doc

学科教育论文-论“探究学习”在物理教学中的应用摘要：随着物理新课标的实施，初中物理教学中运用探究学习方法的地方越来越多。本文从什么是探究学习开始，结合笔者在教学中的经验，着重从初中物理科学探究要素中的前三个要素“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验”来探讨探究学习在物理教学中的应用。关键词：探究学习；问题；物理教学“探究学习”的倡导者是美国芝加哥大学施瓦布（J.J.Schwab,1909）教授。他强调学生的学习方法与过程，认为探究式过程和方法适合在理科教学中培养学生的创造力，并进一步指出，教师的新技术和习惯，不是命令学生学习，而是教授学习方法，培养自我汲取知识的能力。我国基础教育课程改革后的物理课程标准强调，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。通过探究让学生学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学探究的方法，领悟科学的思想和精神。教师应该有目的、有计划地培养学生自我汲取知识的能力，而“探究学习”就是培养学生这种方法和能力的教学方式。在现阶段的物理教学中，科学探究的要素有提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。笔者认为其中的“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验”是教师在教学中要引导和教授给学生的，本文将从这三个过程来浅析“探究学习”在物理教学中的应用。一、提出问题“能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题，有初步的提出问题的能力”这是新课程提出的目标之一，可以说，探究课的开展是以提出问题、确立课题为起点的。爱因斯坦曾经说过“提出问题比解决问题更重要”，提高了学生的提问能力能使探究课顺利有序地进行，起到提高课堂效率的作用。在现实的教学中，学生的提问能力并不强，要靠教师在教学中不断的培养，对于学生提问能力的培养，笔者认为应从以下三个方面着手：1.激活思维，培养学生的问题意识初中生提不出问题主要原因是学生没有进入学习情境中，尚未进入思考状态，无问题意识，所以无问题可提。教师应该有意创设一些有趣情境和提示性语言，激活学生思维使之产生问题意识。如在“探究杠杆平衡条件”教学时，笔者改用两只大小不同的陶瓷猪和跷跷板做实验，要求把两只小猪放到跷跷板上使跷跷板处于水平位置上，学生看到憨态可鞠的小猪时都踊跃举手演示实验，此时学生很快进入学习情境中。笔者提示学生要使跷跷板保持水平，要满足什么条件？使跷跷板平衡跟什么因素有关？多数学生都能意识到使跷跷板水平平衡，不仅与重力大小有关还与距离有关。学生的问题意识来源于充满疑问和有趣的情境中，教师在探究前有意创设有趣、充满疑问的情境，将所要学习的内容、知识与学生的求知心理联系起来，激发学生的积极思维，并由此产生问题意识和强烈的探究欲望。2.鼓励学生提出问题，形成初步的提问能力在有趣的情境和问题情景刺激下，学生头脑产生了问题意识，教师应留给学生足够的时间思考，把头脑中的问题意识转化为意识中的问题。学生意识中的问题一般是一些困惑、疑问、想象等，教师应该多鼓励学生将意识中的问题用语言表达出来，只有对学生口头表达的问题持赞赏的态度，学生对提出的问题才能有一定的积极性。另外，教师还应鼓励学生以小组为单位将问题提出，通过小组的讨论可使问题趋于成熟，所提的问题体现了小组内成员共同的智慧，增强集体的荣誉感。无论学生是以个人的名义提出问题，还是以小组为单位把问题提出，教师都应采用少批评、多表扬、多鼓励的策略，激发学生的提问兴趣和学习动机，使学生形成初步的提出问题的能力。3.引导学生整理归纳问题使之科学化，发展学生的提出问题能力每个学生对外界事物的感受、理解程度是不同的，思维能力和表达思想的能力也是不一样的，所以他们提出的问题可能不完善、科学性不强，教师对学生初步提出的问题不能以苛刻的态度对之，而应已发展的观念、帮助的态度引导学生对问题分析、整理和归纳，使问题不断完善、趋于科学化。教师要引导学生对所提问题进行整理、分析、剔除或忽略各次要问题，抓住主要问题，确立本节课的课题。二、猜想与假设从物理学的发展史看，物理的假说贯穿与整个物理发展过程中，可以说没有假说就没有物理学的过去和现在。由此可见探究教学中培养学生提出假说的能力是十分重要的，然而在探究学习中，学生往往在要探究的问题提出后，不敢或不会猜想和假设，这就使得探究学习很难进行下去。实际上，在物理学中的猜想与假设是运用现有的经验和知识，对问题中的事实寻求可能解释的过程。在这个过程中，教师应该鼓励学生大胆从不同角度提出假说，但不是要学生胡猜乱想，我们应该以一定的策略引导学生，鼓励学生做出合理的猜想，从而培养学生提出假说的能力。1.凭直觉思维假设直觉思维是人们对未知世界的一种直接领悟式的本质理解和综合的整个分析，它是没有经过严密的逻辑推理，又叫做非逻辑思维。科学上的许多重大突破都与直觉思维有密切关系，如阿基米德为揭示皇冠的秘密，是在浴盆中洗澡时领悟出阿基米德原理的，这不是完全一览与系统的演绎和理性的证明，而知觉思维是中学生思维的一种重要形式，如果我们在教学中过分强调学生任何问题都要讲清为什么，过分强调学生的逻辑推理，这就会抑制学生的知觉思维发展，阻碍他们智力的发展和知觉天赋的张扬，使他们丧失一种有效解决问题的途径。牛顿曾说过“没有大胆的猜想，就不会有伟大的发现”。教师在教学中要鼓励学生大胆的猜想，特别是在探究一些学生不可能通过已有知识进行逻辑推理后再猜想假设的物理问题时，如“探究电流与电阻和电压关系”、“牛顿第一定律”等，我们应该调动学生的直觉思维进行猜想假设，促使学生通过实验来验证假设的正确与否，为他们以后的学习提供兴趣和动力。2.凭逻辑思维猜想假设逻辑思维是借助概念判断、推理等抽象形式进行的，教学中应引导学生运用已有的知识、经验进行归纳分析、类比、推理等建立猜想假设，从而培养学生的思维品质。如对“凸透镜成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？”的猜想，我们可以引导学生对凸透镜应用中的照相机、投影仪和放大镜的成像进行归纳分析之后再做出猜想。三、制订计划与设计实验1.明确探究目的和已知条件，经历制定计划与设计实验的过程制定计划与设计实验，就是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化。一般做法是先分析该探究要解决哪几个问题，每个问题有哪几种解决的方法，根据现有的条件和探究的要求，应该选择哪几种方法为好，然后根据这些被选中的方法确定需要什么实验器材，按这些方法的逻辑关系构思出操作步骤。例如设计“影响电磁铁的磁性强弱的因素”实验方案时，通过推理得出电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁的磁性越强的假设之后，通过逻辑思维，很容易分析出实验需解决的问题。2.尝试选择科学探究的方法及所需要的器材总得来说，科学探究可以使用观察、实验、资料查询、调查访问等方法。义务教育物理课程标准中科学探究的问题，比较多的是用观察和实验的方法。其中尤以实验探究方法居多，因此存在着一个如何选择实验器材的问题。选择实验器材所涉及的面很广，如实验的原理、实验器材的性能和操作要求、实验的基本知识等，都会对实验器材的选择起作用。在选择实验器材时，考虑的因素也是多方面的，对初中学生来说，不能一开始就要求过高，但应该让学生在制定探究计划时领悟选择器材的思路，尝试自己来选择探究所需要的器材。例如，可以让学生在制定探究计划时思考需要哪些器材，把所需器材的种类先确定下来，然后再从实验器材的安全性、减小误差、方便操作等方面来考虑器材的规格等问题，形成从各个因素选择实验器材的意识，逐步提高学生选择实验器材的能力。在选择实验器材时，应提倡学生选用日常生活中常见的器具来进行试验，这有利于使他们产生对实验探究的亲近感以及发展它们在实验器材选择方面所表