高中物理课堂中的探究式学习研究

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  何为“探究式教学”?即是以学生的自主性、探究性学习为基础,以个人和小组合作的方式进行研究的学习方式。学生亲身实践获取知识,培养科学精神,形成科学态度,学习科学方法,提高综合运用知识、解决实际问题的能力,提高研究探索和社会实践的能力。
  基于此,笔者认为高中物理课堂的探究式教学应注意以下几点。
  
  一、充分发挥学生在课堂教学中的主体作用
  
  传统的课堂教学模式存在着重知识传授轻能力培养、重教法轻学法等弊端,特别是忽略个体差异的统一教法,以及未能充分认识和发挥学生在课堂教学中的主体作用。因此,新的教育理论强调无论采取何种教法,都必须考虑个体差异,并因人、因地、因时地充分发挥学生的主体作用,“探究式教学”更无例外。
  在教学中,教师起主导作用且具有客观性和必要性,教学方向、教学内容、教学方法、教学进程和教学评价等,都主要由教师预先设计,特别是探究过程中的方向、问题、方法和评价更需要教师的指导和协助,因此,在探究教学的过程中,教师要融学生于一体,相互协作共同完成,以提高学生学习的积极性、主动性和能动性,达到易于接受知识、掌握方法、锻炼能力、培养品质的目的。
  
  二、“探究性学习”的方式多样性
  
  在探究过程中,教师可以以个人或分组的形式进行探究,可以通过分组实验、创设物理情景、运用数学方法、联系生活实际,以及模拟科学家解决问题的过程等方法引导激发学生探究热情,使学生经历与科学工作者进行科学研究中相似的过程,学习物理知识和技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学研究方法,领会科学创新的艰难,从而培养学生自身的科学精神。
  1.要善于通过实验探究
  物理是一门以实验为基础的学科,实验的重要性毋庸置疑,在物理学中,许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示,很多概念的形成和规律的得出都来自于实验。所以对于实验的现象和数据的变化,教师要善于分析,透过现象看到本质,通过数据的变化来抽象出概念或规律。因此,探究实验的过程,往往就是获得知识的过程。
  牛顿第二定律就是由《探究加速度与力、质量的关系》实验得来,倘无实验重现过程,表达式的得出将毫无说服力不说,以后牛顿第二定律也只能是学生被动地接受使用,很难达到自主学习触类旁通的高度,这样的学习效率和成果都将很难提高。如果由学生自己通过实验得出,其记忆的深刻度、使用的熟练度都将不言而喻。
  2.要善于用逻辑推理与数学推导的方法来探究
  许多物理学的规则、公式都是运用已学过的旧知识在具体的条件下,通过数学的严密推导而得出结论。物理和数学在历史上就是相互促进而发展起来的,很多数学上的函数关系即为物理上规律的体现。
  例如,一次函数与胡克定律,二次曲线与抛体运动等,特别注意引导物理量与数学量的含义区别和相似。在v-t图像中对应数学上的斜率、截距、面积等在物理上又有其丰富的物理意义,教学过程中教师要注意引导学生自主探究,从而得出规律,切不可灌输式地教给学生。
  3.善于运用生活生产实际问题探究
  物理是一门与生活生产实际联系极为紧密的学科,所以在教学过程中,教师应多用生活生产中的实际问题引导学生探究,既可为学生解决实际问题,拓展知识面,又可调动学生的学习积极性。
  4.善于重现科学家解决问题的历史情景
  高中物理知识体系的建构多是遵循物理学历史发展过程的,因为这本就符合人类对自然界的认知过程,所以有时我们可以完全重现当时物理学家所面临的问题,让学生自己思考解决问题的办法,从而体会科学探究的艰辛和完成探究的喜悦,已达到提高学生学习品质的根本目的。
  在万有引力定律的推导时,我们就可以引导学生对牛顿当时面临问题的思考,以及如何证明从宏观天体到地面物体的适用,其中还要考虑当时历史测量等条件的限制。这样学生自然体会到一个物理规律得出的艰辛,以及自己完成证明的喜悦,也便于加深学生印象,提高应用能力。
  此外,探究方式应为多样化,教师注意联系实际情况采用多种探究方式相结合的方式,而不仅是单一的探究方式。
  
  三、探究过程中的问题要有梯度
  
  探究过程中问题的设置尤为关键,可以有教师课前的巩固知识的提问、有为新课架设桥梁的引入提问、有探究过程中的启发思路的提问、有解决问题过后的反思提问、有探究新方法的提问、有总结性的提问,还有学生向教师的质疑提问。总之,问是开启思路,答是问的延伸,是成果的展示。巧妙的提问、精准的回答,则能真正体现高质量的训练,真正起到开发学生智力、培养学生创新思维、提高学习效果的目的。
  因此,探究过程中注意问题的难度设置,不宜过高或过低,要有循序渐进的梯度。无论是哪种提问,如果问题设置巧妙,必将增强学生的探究热情,提高探究的价值,以达到探究的目的。
  
  四、改评价机制为多元化
  
  为了了解学生完成探究目标的情况,对学生探究学习结果进行及时评价,在评价时,我们应摒弃传统的以考试分数为唯一的评价方式,强调互评、自评与他评相结合,注重过程评价而轻结果评价,实现评价过程的多元化和合理化。
  柏拉图说过:“最先和最后的胜利是征服自我,只有科学地认识自我,正确地设计自我,严格地管理自我,才能站在历史的潮头去开创崭新的人生。”皮亚杰等心理学家也十分重视学生自我评价的作用,皮亚杰认为:“教师不承担全部评价的责任,而是鼓励儿童逐渐参与对他自己的实践成果作自我评价。”因此,每次探究,教师可以设计自评表、互评表发给学生由学生自行填写,当然某些探究也可让学生口头自评和互评。
  另外,教师有必要对每个小组或个人的整个探究过程进行鼓励性评价,使学生体验成功的喜悦。教师应设计巧妙的让大部分学生都能出色地完成的探究内容,并使学生得到理所当然的表扬和肯定。而对于部分学生而言,能够正确地组装实验装置、观察部分现象和提出自己思考等已很不错,教师应该及时地加以鼓励,使他们也体验到探究之后的成就感,这对激发他们的学习积极性非常有帮助。
  对学生在探究过程中表现出来的主动性、积极性,学习过程中情感态度、价值观的变化情况,学习过程中表现的表达、想象、动手、思维等能力,以及制作学具、绘制图表等方面的评价,更是教师值得注意的,切不能太过关注探究结果,而应加强对探究过程的评价,特别是探究过程的学习品质的评价。
  总之,探究性学习已成为高中物理课堂教学中的不可或缺的重要方法,它充分体现了“以学生为中心”的新型教育理念,强调了“学生在教学中的主体地位”,更注重了学生获取知识的探究过程和学会了探究的方法。因此,我们在教学中要特别重视引导学生积极的探究、创造性思维的开发,充分调动学生去实践探究,让他们成为学习的主人,让他们体会到探索创新的艰辛与甘甜,达到培养创造性人才的目的。人民教育出版社的高中物理新课标教材已经增添很多探究类课题,从中即可“一窥个中端倪”。
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