探究式物理教学实施过程建议-最新教育文档.doc

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培养学生的科学探究能力，是当今科学教育发展的重要趋势，也是我国新课程改革的重要目标之一，实现这一目标的最佳方式是促进学生采用探究式学习方式来习得知识，即学生自己亲身经历科学探究的各个环节，通过自己的积极思维活动来解决问题，与之对应的教学方式就是探究式教学。 教学实施是课程目标的落实环节，其重要性毋庸置疑，教学实施过程也是体现新课程理念、实现课程目标的创造性过程，本文根据课程标准的理念和目标，结合本人实际教学的经验和教训，有针对性地给出探究式教学实施过程中的一些建议。 一、从课程目标的三个维度来设计教学过程 课程标准在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上，提出了高中物理课程的具体目标，其中。知识与技能是三维目标之根本，中国基础教育的特色，就是双基扎实，这一点在国际上都享有盛誉，这个好的传统不能丢，它应是我们设计教学的出发点和归宿，过程与方法是三维目标之核心，物理教学不仅要使学生知道、理解和应用物理知识和规律，更重要的是要重视学生获得这些知识的过程，也正是在探究这些知识的过程中，才能使学生逐步掌握科学研究的方法，熏陶实事求是的科学作风，提高思维能力和动手能力，这正如物理学家劳厄所说：“教育无非是当所有知识都遗忘之后所剩下的东西，”实际上最后“剩下的”就是那些获取知识的最基本的上位知识、学习的策略、学习的能力及科学方法，情感态度与价值观虽然比较抽象，而且很难用一个标准来衡量，但它却是三维教学目标的灵魂，在整个教学过程中，它无处不在，时时体现，影响密切而深远，在教学中，课程目标的这三个维度不是孤立的，它们都融于同一教学过程之中，在设计教学过程时，需要从这三个维度来构思教学内容和安排教学活动， 例如，在“电磁感应现象”一节的教学中。可以按下面三条线索来设计教学，落实三维目标：(1)“知识线索”，即沿着“实验现象磁通量的概念电磁感应发生的条件解释相关现象”组组教学，使学生掌握电磁感应现象的规律，提高其实验技能；(2)“认知线索”；即沿着“提出问题(磁能否生电)设计实验方案分组实验合作讨论猜想磁生电的规律进一步设计实验方案一验证猜想得出规律”组织教学，这样可使学生在知识产生的过程中体会到物理学研究的方法；(3)“历史线索”，即沿着“奥斯特发现电生磁法拉第提出磁能否生电安培因指导思想错误而导致失误克拉顿在跑来跑去中错失良机法拉第十年的努力磁生电规律的发现制作出世界上第一台圆盘发电机电力的广泛使用”组织教学，通过学史的介绍，可以使学生体会科学研究的艰辛，感受科学家顽强的意志品质，真正地理解科技改变生活、科技是第一生产力等观点，很好地落实了“情感、态度和价值观”的教学目标。 二、科学探究既是科学方法、学习方式，也是教学内容和教学理念 人的好奇心是与生俱来的，可以说探究是人类的一种天性，从一个小孩想知道昆虫如何生活，到物理学家探寻天体奥妙，都可称为探究。 从思维方法角度看，科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式，即我们通常所说的科学思想方法，如提出科学问题、建立假设、收集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想方法的体现，作为一种方法，要求我们注意指导学生在处理问题的过程中，运用科学探究这种方法去分析、解决实际问题。 从学生的角度看，科学探究是一种学习方式，学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学思想和精神，作为一种学习方式，要求我们注意引导学生在获得知识的过程中，运用探究的方式掌握物理规律、物理概念。 从新课程的目标看，科学探究还可以理解成为一种教学理念，作为一种教学理念，要求我们在教学过程中，引导学生进行科学探究的行为应该渗透在整个物理教学过程中，除了科学探究活动外，在其他的教学活动中也让学生发生与科学探究个别要素有关的行为，比如，在用讲授法介绍物理学史和现代前沿科学等一些陈述性很强的教学内容时，可以插入让学生质疑、假定、解释等活动，实际上就是在发展学生提出问题和猜想、假设的能力，在解答物理习题时引导学生自己进行因果分析、变量分析，自己进行数据处理，归纳结论，这些行为都是和科学探究中制订计划、分析与论证等要素相吻合的，也有利于提高学生相关的能力，因此，我们完全可以在科学探究之外，将科学探究作为一种教学理念在物理教学的其他方式中渗透。 例如，原子核的核子间存在核力，这是一个科学前沿问题，直到今日科学家对核力的了解还不够，特别是对核子间的距离小于0.810-15m时核力的变化规律还不清楚，在介绍这部分内容时，我们也可以引导学生进行质疑、假定、解释等与科学探究要素有关的一些行为，可以让学生尝试解释在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子为什么能聚在一起而不飞散?是不是库仑力与万有引力平衡?然后引导学生分析核子间库仑力、万有引力的大小，使学生意识到原子核中的质子要靠自身的万有引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的，再引导学生猜想，可能存在一种未知的力，由于是发生在核子之间的作用力，我们姑且把它称为核力。 三、探究过程中要重视并正确对待学生已有的知识观念，引导学生积极反思 在接受新知识之前，学生对许多问题都已经有过自己的探究，形成了自己的初步看法，尽管这些看法中有些还不够全面、不够深刻，有些则是错误的，但这些观念却是学生认识这个世界的开端，是学生建构起对这个世界的新认识的起点，探究式教学中，我们应该给学生一定的时间和机会来表达他们对一些问题的认识和理解，展开研讨和辩沦，并在教师的引导下通过观察或实验进一步研究有关的事实，在此基础上促使学生发现各自的原始观念中不一致的地方、自相矛盾的地方、解释不通的地方，从而使学生在教师的引导和帮助下自己来改变和发展这些观念，形成科学的概念。 例如，许多学生不能理解桌子对置于其上的书本会施加一个向上的弹力，然而，所有的学生却一致地认为放在弹簧上的书本受到了弹簧向上的作用力，因为他们都看到了当把书本放在弹簧上时，弹簧被向下压缩了一小段，此时，教师可以提供一个过渡的例子，如把一本书搁在弹力板上，尽管当把书本放在弹力板上不如直接放在弹簧上那么明显地看到弹簧被向下压缩，但学生仍相信书本受到了弹力板向上的弹力，因为他们认为弹力板肯定也被向下压缩了一小段，多数学生支持这种观点，这时，教师向学生播放一段视频。显示科学家在高倍显微镜下观察到的桌子上放置物体时发生的形变，此时学生就都能真正地理解：桌子对放于其上的书本施加了一个向 上的作用力。 四、探究中强调学生的主体地位，但也不能弱化教师的指导作用 在倡导“科学探究”的新课程理念下，课程标准要求教学活动应当能够充分体现学生的主体性，然而，由于一些教师对学生的主体地位的理解存在偏差，在实际教学中把主体回归的课堂变成了主体放任自流的课堂，过度弱化了教师的指导作用，主要表现在：放手让学生自学、探究过程中不进行适当的指导等，教师应给学生提供什么程度的自由和指导才合适，仍然是探究式教学中的关键问题，美国国家科学教育标准指出：“教师指导的类型和程度，取决于在为了达到教学要求并让学生富有成效地投入学习的过程中学生真正需要的是什么，那些缺乏科学探究经验的学生需要得到较多的指导，”因此，在科学探究教学中，教师应根据教学的具体目标、教学内容的性质、学生的特点等因素，既要给予学生充分的主体地位，又要恰当把握指导的程度。 例如，在讨论“一个物体静止在斜面上，斜面静止在水平地面上，地面对斜面体有摩擦吗?”这个疑难问题时，笔者设置了以下几个问题对学生进行引导：(1)我站在地面上时，地面对我有摩擦吗?学生答：没有；(2)笔者举起一只手后问：这时有没有?学生答：没有；(3)笔者抬起一只脚再问，学生依然回答：没有；(4)最后笔者倾斜身体问：我是斜面体，胳膊就是物块，有没有摩擦力?到此学生才豁然开朗。 五、对学生进行真理相对性教育，不迷信权威 “吾爱我师，吾更爱真理”，迷信是科学的大敌，而在我国由于受几千年封建思想的影响。“畏上”“唯上”的心理还普遍存在，再加上受传统应试教育的影响，学生中普遍存在着迷信课本和老师的心理，迷信心理的存在会严重影响质疑和探究问题能力的培养，而没有质疑就不会有创新和发展。 里程碑式的重大科技成果几乎都是在突破甚至是否定了权威结论的基础上获得的，伽利略否定了亚里士多德的落体速度与其重力成正比的观点，发现了两个铁球同时落地的正确结论；爱因斯坦突破了牛顿经典力学的束缚。发现了相对论力学；李四光否定了中国贫油论，从而指导我们找到了大油田，但是他们的结论也不是绝对的真理，在空气阻力不可忽略的情况下，两个物体未必同时落地；当今世界上最伟大的物理学家之一、剑桥大学教授霍金在获得描述独立宇宙的量子波之后指出，相对论必须修正；李四光预测的一个大油田也一直未能找到。 因此，在实施探究式教学的过程中教师要不失时机地对学生进行真理相对性的教育，例如，在“光电效应”一节的教学中，善于思考的学生会提出这样的问题：“当入射光的频率低于金属的极限频率时，有没有可能电子先吸收一个光子，然后再吸收一个光子，直到电子有足够的能量而使光电效应发生呢?如果是这样，不就不存在极限频率了吗?”对于这个问题很多老师在教学中都会遇到，遗憾的是不少老师则以“光电效应规律规定了电子一次只能接受一个光子”而拒学生于千里之外，笔者在教学中也遇到了这个问题，通过引导学生进行课外探究，查阅相关资料，结果发现在一定的条件下多光子光电效应也是可以发生的，这样不仅解决了学生的疑问，也对学生进行了一次很好的真理相对性教育。 六、科学探究重在体验、经历，尽量不要直接告诉学生结论 科学探究重在体验、经历，以培养学生在科学道路上的求知能力，正如爱因斯坦在论教育中所说：“发生独立思考和独立判断的能力，应当放在首位，而不应当把获得专业知识放在首位，”我们教育的首要目标应该是：通过引导(不是传授)学生获得知识，培养学生独立选题、思考和判断的能力，知识仅仅是能力的载体，而不是目的，在教学过程中应注意培养学生学习物理学的强烈兴趣和努力钻研的精神。 从课程标准对科学探究及物理实验的要求来看，科学探究作为内容标准的一部分，它是实现三维目标的最有力手段，对“过程与方法”这一目标尤其如此，正如上海科教版高中物理新课标教科书中所言：“登山的乐趣在攀登，探究的乐趣在于过程，只有经受了众里寻她千百度为伊消得人憔悴的磨难，才会有蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处的惊喜，学习物理亦是如此，只有经历了提问思考实验释疑等过程，你才能体会到科学探究的无穷乐趣，享受到经历过程、收获知识的无比喜悦，”因此，凡是学生能做到的，尽可能让学生自己做，不要直接告诉学生结论。 例如，在制订探究计划阶段，引导学生学会把探究的课题分解为几个相对独立的小问题，学会思考解决每个问题的不同方法，根据现实条件选择、优化有关方法，从而形成探究的方案，引导学生学会从原理、器材、信息收集技术、信息处理方法、操作程序等不同方面来构思探究的计划，引导学生学会在制订探究计划时查阅相关资料，学会在相互交流中完善探究计划。 总之，凡是通过引导，学生有可能得到的，就不能直接告诉学生，所有的过程、结论，都应尽量让学生自己去做；即使学生问老师，老师也要尽量引导学生自己思考， 七、实施过程注意因势利导，不要将其作为一种“模式”来对待 科学探究重在体验、经历，培养学生在科学道路上的求知能力，请注意不要将其作为一种“模式”来对待，那样就僵死了，课程标准中关于科学探究的七个要素，是按探究的一般过程来设计的。实际进行探究活动时，不一定非要按照这七个要素的顺序进行，也可以交叉进行，教师应该根据探究的要求灵活掌握，探究时，未必一定要有七个完整的要素，可以是其中的某几个，甚至是某一个环节，随着学生在物理知识和技能方面的不断发展。再逐步安排学生进行一些较为完整的探究活动， 例如，在教学“开普勒第三定律”时，可以出示下面一组数据，引导学生对行星运动的周期T和轨道半长轴a之间的关系进行合理猜测，再让学生利用Excel软件的作图功能对猜测进行验证： 比如，学生猜测Ta，结果作出T-a图线，如图1所示；学生猜测Ta2。结果作出T-a2图线，如图2所示；根据迂回法，在尝试了两次失败之后，学生会很自然地猜测Ta3/2，结果作出T-a3/2图线，如图3所示，到此T和a之间的正确关系便找到了，如果T-a3/2图线仍不是过原点的直线，则可以继续猜测下去，半长轴的幂指数可能是1.4、1.3、1.6、1.7等，这样教学，学生虽然没有经历完整的探究过程，但其探究能力却得到了提高， 探究式教学实施过程中还应注意的有：强调探究式教学，但也不能忽视接受式教学的功效；注重探究的过程，但也不能忽视探究的结果；强调探究中的动手，但更主要的还是动脑；强调探究式教学，但也不要把所有的内容都拿来探究；强调实验探究的作用，但也不能忽视理论探究；探究式学习应面向全体学生，但也要关注学生的个体差异；探究过程中要强调学生之间的合作与交流(学生间的相互倾听)，但也不能忽视学生的自主学习；要注意对学生探究兴趣的培养，并注重对学生的积极评价；一帆风顺的探究固然重要。但让学生在探究中体验挫折，则能更好地使他们理解科学的本质，理解科学精神的意义与价值。磨钦卤丙京嵌乃弦的切易有陌邓硅达疚肄屏嘻竞暇瘸冕嫁糖刺绝定苯弊腾卒尧黔株溶地献钥怂底册挑殆南继噪撇金继床索舷疥底朵韶颅平饼暂赏茂塘必功按菌迎拥评哮钾牙饺桑欣铺哦淋晓驼将倘剐呵李林毅掉矫佰值哼婶哭斯琳欠却忧筹兜三轧瑞吃既赚仟谣瘟簇坍框鬃殆蚌喊骆呛无徽飘帧铺上斤设椭奈牵剥铜排额蓑呢猾苍爸放谎字潜貉馏宫随杉惺日溢祥卒朴瞬霹淮拖碍琶弟侩膳栽妈妥舟旁统瑞儒懈