以学生为中心的实验教学课堂组织形式研究

1、以学生为中心的实验教学课堂组织形式研究 贵溪市金屯中学 曹申 关键词：物理新课程 科学探究 经历过程 以学生为中心， 就要从注重学生的全面发展出发， 培养学生的终身学 习兴趣和科学探索精神， 就需要改变学生的学习方式。 而教学中注重 科学探究实验，是实现学习方式多样的重要手段之一。 一注重科学探究，提倡学习方式的多样化 新课程标准中强调以物理知识和技能为载体， 让学生经历科学 探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和 实践能力及创新意识。这就要求过去以书本为主、以实验为辅的 传统教学模式，真正实现多样化的教学方式。比如人教版八年级 物理物理物态变化一节中。传统的教学是以学科的知

2、识为核 心的。一般都是通过教师做演示实验，根据实验现象再讲解晶体 熔化和凝固的条件以及过程特征。而按照新的教育理念，我们应 该以熔化和凝固知识的内容为载体，引导学生经历科学探究的过 程。因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上， 更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上。首先应该从 学生熟悉的事例出发，如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型 事例引出熔化和凝固这种现象；然后结合事例引导学生猜想熔化 和凝固的条件，然后让学生自己探究熔化和凝固的条件。猜想不 是瞎想，应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进 行猜想或者对一些可能性做出假设。可以让学生对自己的猜想做 出记录，以

3、便在验证之后和开始时猜想情况进行对比，这也是一 种学习。有了猜想之后就要进行验证，看猜想是否正确。可以让 学生自己提出实验方案，用什么方案进行实验，验证自己的猜想， 并组织学生对设计方案进行交流。由于学生刚刚开始学物理，教 师应根据探究的方案进行较多的指导，在学生交流方案的基础之 上教师要进行适当的评价、归纳和总结。在此基础上引导学生观 察实验装置，提出如下的问题让学生进行思考，如：“ 1 在做海 波熔化的实验时为什么不能用酒精灯直接对试管加热而要把试管 放在水中，通过烧杯对水进行加热？ 2 .烧杯中要放多少水才合 适呢？ 3 .温度计的测温泡放在什么位置才比较合适？ 4 .怎样 才能把温度计

4、的测温泡放在合适的位置？ 5 .实验当中需要记录 哪些数据，怎样记录？ 6 .实验操作的程序是什么样的？ 7.怎 样才能保证实验的过程安全操作？”学生清楚这些问题以后实验 方案也就已经确定了。方案确定后放手让学生进行操作并收集证 据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题， 包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的 操作是否有安全隐患等等。在学生完成实验探究以后，学生通过 实验所得出的结果可能并不十分理想，如熔化的温度偏差较大， 所画的图像并不能明显地看出来熔化过程等一些问题。出现这些 问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课 程标准已经将知识与技

5、能、过程与方法、情感态度和价值观摆在 了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理 想，更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何， 在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论，可以让学生 考虑这样的问题：“1.你的猜想和实验结论是不是一致哪？ 2 .你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的 差异原因是什么哪？3.在探究过程你是否发现了新问题？4. 对这个装置是否有新的改进？ 5 .有没有更好的实验方案哪？” 通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，但 他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交 流探究过程的收获既可以强化学生对探

6、究过程的体验，也可以巩 固他们对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，同时培养了学 生实事求是、严肃认真的科学态度。可见注重科学探究的教学与 传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果，同时也注重学 生参与实验探究的过程体验，培养学生的情感、态度和价值观方 面的作用。当然，学生在刚刚学物理的时候，我们一方面要控制 好科学探究的操作难度和思维难度，又要充分挖掘教学内容当中 可以进行科学探究的因素。比如在声现象的教学当中，由于对于 声现象学生并不很陌生，所涉及到的实验器材又比较简单、操作 也很方便。因此，在教师提出问题之后要让学生动手做实验，通 过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程，交

7、流 所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣， 也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。再比如大气压强 的教学，以往都是通过教师的演示实验，使学生认识到大气压强 的存在，进而再由教师来讲解大气压强的数值以及测定方法。而 现在的教学需要学生在学习知识的同时经历知识形成的过程，激 发起学生积极参与认知过程和对科学探究的兴趣。通过对过程和 方法的体验来培养学生的科学素养。我们可以将一些演示实验变 为学生实验，这样来设计大气压强的教学，通过学生在课下的观 察现象和搜集资料、动手做实验等方法，让学生对大气压强的存 在先有一个初步的了解，这是改变学生的学习方法的一种具体可 行的方法。通过课上

8、学生对课前准备的展示与交流，从知识与技 能上看，使学生真切感受到了大气压强的存在，而且也感受到了 向四个方向都存在大气压强的事实。从过程与方法上来看，学生 在准备工作中经历了猜想、假设、实验验证、搜集证据、分析与 论证等科学探究的基本过程。从情感、态度和价值观上来看，通 过参与观察、实验、调查等科学实践活动，以及交流合作等活动 有利于培养学生一种实事求是、尊重自然规律的科学态度，这样 的新课的引入，从课程目标三个方面上来看，都是符合课程标准 所倡导的教育理念的。另外关于大气压强的测定的实验的教学， 传统的教学多是通过看挂图或录象来直接给出托里拆利实验的结 论。而现在我们考虑到应该在知识的教学过

9、程当中充分的引导学 生来进行科学探究，所以关于大气压强的教学我们可以这样设计： 通过压强的定义式来提出问题、引导学生思考如何测量大气压强 的数据。首先让学生来设计方案，使学生经历设计方案的过程， 并且对学生的设计方案进行实际的验证。在验证当中发现问题时 再不断地修正方案，这样经历一个设计新方案进行实际验证 完善方案的科学探究过程，最后再给出托里拆利实验的结论。 这样的处理会充分地利用教学当中科学探究的素材，使学生的创 新能力、交流合作能力、思维能力都能得到锻炼和提高。另外， 我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的。在 新的教育理念下，强调培养学生的创新意识和实践能力，所以学 生的

10、实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序 来进行操作，得出教师预计的实验结论。现在的实验探究更加注 重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结 果。 二教学过程的设计应突出“从生活走向物理，从物理走向社会” 新课程教材注重到了在每章、每节的开始尽量以学生日常生活中 见到的事物或现象引入，引发学生的共鸣、激发他们的兴趣，逐步引 导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。 因此我们的教学设计也 应力争从学生熟悉的事例出发， 这样既拉近了教学内容与学生之间的 心理距离，同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。 比如在汽化和液化的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理，因

11、 此在这一节的教学之初， 我们就应该避开那些比较抽象的、 一般化的 物态变化和那些非常严密的物理概念， 而应该从学生比较熟悉的日常 生活当中的实例（比如晒衣服的问题） 出发，认识到一种具体物质 水的物态变化过程。 “水从衣服上跑掉了！ ”从这样一个学生很熟悉 的生活现象中来认识汽化现象。 再比如探究物质的一种属性 密 度的教学，这个知识点一直是初中物理教学中的一个难点，也是学 生的学习兴趣和学习成绩的一个分化点。但是在现在新的教育理念 下，对教学内容的选择和组织形式应该进行改革。 尽管在探究活动之 后需要一些定量的计算， 但是应该尽量避开那些意义并不很大的一些 模型化的繁杂的计算， 应该像教材

12、当中的例题和作业那样设计一些有 实际背景、有实际意义的习题。再比如光的反射的教学，我们不 能仅仅把教学的重点放在知识的落实上， 只关注如何掌握光的反射定 律，如何提高学生的解题能力和解题技巧， 而应该从实际的问题出发， 使学生感到物理知识就在自己的身边、 物理知识在实际当中是很有用 的。因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通 过对物理知识的学习来解决这些相应的实际问题。 三根据学校和学生的实际情况， 开展多种方式的学习， 注重培养学 生的问题意识 新课程标准把“过程与方法”作为课程目标之一，与“知识与技 能”、“情感、 态度与价值观”并列，强调学生在参与科学探究过程 中的体验

13、和对科学研究方法的感受。 所以物理教学不能只局限于教材 知识内容本身，而应结合学校的物质条件和学生的兴趣、能力水平， 开发多种多样的探究实践活动， 在具体的实践活动中培养学生的问题 意识，实践科学探究的基本过程，培养学生实事求是的科学态度，提 高解决实际问题的能力。 如在探究“熔化和凝固”的实验当中， 学生 从他的实验结果或者从熔化图像上很难看出比较明显的熔化过程， 或 者可能会发现海波由于过热而不凝固这样的问题。 对于各种各样的问 题，教师一方面应注意保护学生的这种问题意识， 同时我们还要根据 学校的实际情况和学生的能力水平积极地组织学生利用课余时间进 行一些专题研究。 在进行专题研究的过程当中， 教师应该自始至终积 极参与到学生之中。在研究方案的确定、如何查找资料、安全操作措 施的防范等等方面给学生具体的指导和帮助。 比如在学习了光的折射 现