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探究性实验教学是在教师的指导下,学生对某一问题进行实验探索、独立地分析问题和解决问题,以培养学生的创新意识的教学方法。探究性实验一般采用的步骤是:提出问题→猜想假设→设计实验→进行实验→分析论证→得出结论→评估交流。当然,实际教学过程中可以涉及全部,也可涉及部分,要根据实际情况突出不同环节的探究活动。
一、提出问题要有针对性
如何引导学生提出问题?笔者认为为学生创设有针对性的问题情境非常重要。
比如做“压力作用的效果跟什么因素有关”的探究,教师在上课时,先不讲解压力和压强的概念,而是直接用苏科版八下P77图10-4中的器材先进行演示实验:用钉子做腿的小桌正放、倒放压入海绵,比较钉子陷入的深度;再启发学生用身边的铅笔进行实验:分别把削尖的铅笔尖和铅笔圆头压在自己的手指上,看凹陷程度并体会感受,加大用力并比较前后铅笔尖或者铅笔圆头压在自己的手指上的凹陷程度。要求学生对上述现象进行讨论并提出问题。学生在提出并思考这些问题的过程中,就会初步了解压力作用的效果与哪些因素有关。
二、猜想假设要有多样性
物理猜想是现代物理教学思想的重要内容,不仅在实验探究过程中要强调,也应贯穿在平时的教学中。有效的猜想属于发散性思维,学生可以展开想象的翅膀。比如,在对平面镜所成的像与物的大小作出猜想时,像比物小是很多学生猜想假设得出的答案,当然也有学生会得出像与物等大的结论。猜想假设没有对错,猜想答案与正确结论一致的可以,不一致的要积极鼓励,与正确结论不一致的答案通过探究实验排除掉,更能加深学生对正确结论的理解和掌握,教师应该用更多的时间、更多的机会激发学生去猜想,真正实现“动脑”这一教学目标。
三、设计实验和进行实验要有主体性
探究实验教学的重心或出发点在于学生,探究是学生的探究。探究实验通常采用分组实验,小组成员构成应遵循“同质结对、异质编组、组间平行”的基本编组原则。根据学生不同的学业成绩、心理特征、性格特点、兴趣爱好、学习能力、家庭情况等因素组成学习能力相当的学习小组,使小组成员之间具有一定的互补性和个性化,同时保持组与组之间的同质,以便促进组内合作与组间竞争。
在探究过程中教师要为学生创设一种自由、民主的氛围以激发学生的思维,使他们在好奇心的驱使下,对未知结果的探究产生兴趣,使他们从被动学习转变为主动学习。为此,教师要做到:保护学生的好奇心和探索性行为;对学生所犯的错误有高度的容忍精神;学生在决定探究什么问题时有真正的自主权等。
四、分析论证和得出结论要有科学性
在教学中,教师将一些有探究价值的课题设置成实验情景,学生通过提出问题并设计合理的实验方案,分步实验,逐步推断,再通过评估和交流,得出较为准确的结论。学生除了要有良好的动手能力和操作能力,还要靠细致、敏锐、准确的观察力,从实验过程中提取有用的信息加以处理,得出符合实际的结论。学生通过探究性实验,深切体验到设计方案、收集信息、整理资料、运用科学方法的重要性。例如在研究“摩擦力的大小跟什么因素有关”时,学生猜想的可能答案很多,像物体的质量、物体在接触面上的压力、接触面的大小、接触面的粗糙程度以及物体的运动速度等,但真正有用的信息是物体对接触面的压力和接触面的粗糙程度,经过对有用信息的处理得出“物体的压力越大,接触面越粗糙,摩擦力就越大”的结论。
五、评估交流要有拓展性
在进行探究实验得出结论后,许多学生认为大功告成,往往失去了利用探究资源进一步提升能力的机会。我们应该进行生生互动、师生互动,师生交流、生生交流,引导学生进一步深入地探究。例如在完成“影响滑动摩擦力的因素”的实验后,还可以引导学生思考“影响静摩擦力的因素又是什么”这样的问题,采用探究性实验法再对影响静摩擦力的因素进行探究。这样不仅起到对探究过程的巩固作用,同时使学生的思维得到拓展、知识得到迁移、能力得到发展。
(作者单位:江苏省高邮市界首镇初级中学)
一、提出问题要有针对性
如何引导学生提出问题?笔者认为为学生创设有针对性的问题情境非常重要。
比如做“压力作用的效果跟什么因素有关”的探究,教师在上课时,先不讲解压力和压强的概念,而是直接用苏科版八下P77图10-4中的器材先进行演示实验:用钉子做腿的小桌正放、倒放压入海绵,比较钉子陷入的深度;再启发学生用身边的铅笔进行实验:分别把削尖的铅笔尖和铅笔圆头压在自己的手指上,看凹陷程度并体会感受,加大用力并比较前后铅笔尖或者铅笔圆头压在自己的手指上的凹陷程度。要求学生对上述现象进行讨论并提出问题。学生在提出并思考这些问题的过程中,就会初步了解压力作用的效果与哪些因素有关。
二、猜想假设要有多样性
物理猜想是现代物理教学思想的重要内容,不仅在实验探究过程中要强调,也应贯穿在平时的教学中。有效的猜想属于发散性思维,学生可以展开想象的翅膀。比如,在对平面镜所成的像与物的大小作出猜想时,像比物小是很多学生猜想假设得出的答案,当然也有学生会得出像与物等大的结论。猜想假设没有对错,猜想答案与正确结论一致的可以,不一致的要积极鼓励,与正确结论不一致的答案通过探究实验排除掉,更能加深学生对正确结论的理解和掌握,教师应该用更多的时间、更多的机会激发学生去猜想,真正实现“动脑”这一教学目标。
三、设计实验和进行实验要有主体性
探究实验教学的重心或出发点在于学生,探究是学生的探究。探究实验通常采用分组实验,小组成员构成应遵循“同质结对、异质编组、组间平行”的基本编组原则。根据学生不同的学业成绩、心理特征、性格特点、兴趣爱好、学习能力、家庭情况等因素组成学习能力相当的学习小组,使小组成员之间具有一定的互补性和个性化,同时保持组与组之间的同质,以便促进组内合作与组间竞争。
在探究过程中教师要为学生创设一种自由、民主的氛围以激发学生的思维,使他们在好奇心的驱使下,对未知结果的探究产生兴趣,使他们从被动学习转变为主动学习。为此,教师要做到:保护学生的好奇心和探索性行为;对学生所犯的错误有高度的容忍精神;学生在决定探究什么问题时有真正的自主权等。
四、分析论证和得出结论要有科学性
在教学中,教师将一些有探究价值的课题设置成实验情景,学生通过提出问题并设计合理的实验方案,分步实验,逐步推断,再通过评估和交流,得出较为准确的结论。学生除了要有良好的动手能力和操作能力,还要靠细致、敏锐、准确的观察力,从实验过程中提取有用的信息加以处理,得出符合实际的结论。学生通过探究性实验,深切体验到设计方案、收集信息、整理资料、运用科学方法的重要性。例如在研究“摩擦力的大小跟什么因素有关”时,学生猜想的可能答案很多,像物体的质量、物体在接触面上的压力、接触面的大小、接触面的粗糙程度以及物体的运动速度等,但真正有用的信息是物体对接触面的压力和接触面的粗糙程度,经过对有用信息的处理得出“物体的压力越大,接触面越粗糙,摩擦力就越大”的结论。
五、评估交流要有拓展性
在进行探究实验得出结论后,许多学生认为大功告成,往往失去了利用探究资源进一步提升能力的机会。我们应该进行生生互动、师生互动,师生交流、生生交流,引导学生进一步深入地探究。例如在完成“影响滑动摩擦力的因素”的实验后,还可以引导学生思考“影响静摩擦力的因素又是什么”这样的问题,采用探究性实验法再对影响静摩擦力的因素进行探究。这样不仅起到对探究过程的巩固作用,同时使学生的思维得到拓展、知识得到迁移、能力得到发展。
(作者单位:江苏省高邮市界首镇初级中学)