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摘 要:科学探究能力是现代学生可持续发展所必须的一种能力,也是新课程标准所强调的重点。而且,全国已有多个省份把学生的实验操作纳入中招考试之中,这也凸显出实验教学在今后实际教学中的重要地位。而培养学生科学探究能力的主要途径应该是通过课堂上的演示实验、实验课上的学生实验和学生的课外探究实验等。
关键词:物理实验教学 培养 科学探究能力
在《全日制义务教育物理课程标准》中,“注重科学探究”是课程的基本理念之一,同时科学探究也被列入了课程内容标准;实际上,有较强的科学探究能力是学生整体素质比较高的集中体现。因此,教师要紧跟教育改革的发展,全面提高学生的综合素质,就应该在物理实验教学中注重培养学生的科学探究能力。
一、通过演示实验培养学生的科学探究能力
初中阶段是培养学生实验能力的初级阶段,也就是说初中学生特别是八年级学生对实验技能和方法的掌握是初步的,因此很多实验探索还得靠演示实验。
在演示实验中可采用这样几种形式。
1.引入性演示探究实验。即为了将学生引入科学探索的殿堂,激起学生探究兴趣而做的演示实验。如在学习《大气压强》时,将小试管装在装水的大试管中,口朝下倒过来,小试管上升。看到这样的现象,同学们都非常奇怪,原以为会掉下来的小试管居然向上运动,到底是什么力使小试管上升呢?从而引起学生的探究兴趣。
2.证实性演示探究实验。即为了证明某一猜想的真实性、正确性而进行的验证性探究实验。在学习“真空不能传声,声音的传播需要介质”时,先让学生根据自己的生活经验猜想真空到底能不能传声?然后,教师可做真空铃演示实验进行验证。
3.证伪性演示探究实验。即为了证明某一不正确的猜想而进行的否定性探究实验。从失败的实验中可以发现一些过去没有注意到的因素和问题,同时也体验科学探究的曲折。例如:放在同一平面上的两支蜡烛,一高一低,点燃以后,用透明罩盖在蜡烛上,问哪一支蜡烛先熄灭?绝大多数学生都以为低的蜡烛先熄灭,从而引起证伪性演示探索实验,实验结果证明这一判断是错误的。
二、通过学生实验培养学生的科学探究能力
学生实验是中学物理教学的重要组成部分,它对学生科学探究能力的培养起着至关重要的作用。教师在学生实验教学中应注意充分发挥学生的“主体”地位,引导他们多进行探究性的学生实验,着重培养学生的实验探究能力。
1.指导性学生探究实验。即在探究实验中,只给学生提供要研究的问题和材料,学生必须自己设计实验的原理、方法、步骤等,自己收集数据和证据,并进行分析和归纳,最终找到实验结论的实验探究方式。例如在“测定液体密度”的实验中,可采取指导性探究,给学生提供一些必要实验器材,并提出该实验要探究的问题:如何测定某液体的密度?同时要求学生不能看书。下面就需要学生自己设计实验方法和过程,用实验进行验证和探索。通过指导性探究实验,能让学生保持对科学探究的好奇心,激发他们对科学的探索兴趣,在探究过程中继续形成满足感和兴奋感。
2.全开放性学生探究实验。即在探究实验中,学生必须自己独立完成所有的探究任务,其中最主要的是学生自己能提出要探究的问题,只有实现“全开放探究”,才类似于真正的科学探究,教师的任务就是逐步引导,提高学生探究的级别。学生在进行全开放探究实验时,应极少得到教师的指导和帮助。要求学生自己提出探究问题,确定探究对象,设计探究程序,收集所需数据,检验假设,得出结论。例如在“液体压强的特点”的实验中,可采取全开放探究。
全开放性学生实验对学生的探究能力和科学精神要求较高,教师应注意引导,由易到难,循序渐进,逐步提高学生的探究能力和探究级别。全开放性学生探究实验虽然刚开始不易操作,但它对培养学生的探究能力和创新能力效果非常显著,它能让学生在探究实验过程中真正领会到科学探究的灵魂:科学精神。
三、通过课外实验培养学生的科学探究能力
学习的目的是应用。在课堂教学中已经学到了基本物理概念、规律,具有了一定的科学探究能力,如果我们仅此而已还是不行的。教师还应引导学生进行课外小实验,组织学生参与社会实践。虽然课外活动在许多方而略显粗糙与不规范,但其教学功能是显而易见的,学生的自主性、参与性高,尤其在设计和准备实验中那种极富创造性的思维和操作过程,是在其它途径中无法体会到的。
1.课外小实验。教师除了在课内教学中应注意通过演示实验、学生实验培养学生的科学探究能力,还应积极鼓励学生进行课外小实验,包括课后或习题中出现的小实验、想对课堂实验改进的实验、自己想在课外验证的生活小实验等等。例如:如何测量操场上旗杆的长度;如何测量家用电冰箱的功率等等。
2.小制作小发明。积极鼓励和组织学生把学到的物理知识应用到实际问题中,边学边用,活学活用,积极引导学生开展第二课堂,进行小制作、小发明。把单纯接受知识的学生角色转化为能创造发明的工程设计者角色,激发学生兴趣,挖掘创造潜能。如:如何设计一个两个开关都可以独立控制同一盏灯的电路。
探究式实验教学把学生的学习过程由间接被动地接受知识,变为通过学生探究,直接主动地获取知识,注意了获得知识的过程,强调了课堂教学中学生学习的主体性、活动性。让学生在掌握科学探究的基本程序后,逐步领会科学探究的基本精神(科学精神)。在深层次的探究活动中,体验探究的艰辛和成功,激发学生的探究兴趣和热情,有利于培养学生的创新情感,从而培养学生的创新能力和科学探究能力!
主要参考书目:
1.郭元祥主编《综合实践活动课程设计与实施》首都师范大学出版社
2.杨九俊主编《新课程教学组织策略与技术》教育科学出版社
3.傅道春主编《新课程中课堂行为的变化》首都师范大学出版社
关键词:物理实验教学 培养 科学探究能力
在《全日制义务教育物理课程标准》中,“注重科学探究”是课程的基本理念之一,同时科学探究也被列入了课程内容标准;实际上,有较强的科学探究能力是学生整体素质比较高的集中体现。因此,教师要紧跟教育改革的发展,全面提高学生的综合素质,就应该在物理实验教学中注重培养学生的科学探究能力。
一、通过演示实验培养学生的科学探究能力
初中阶段是培养学生实验能力的初级阶段,也就是说初中学生特别是八年级学生对实验技能和方法的掌握是初步的,因此很多实验探索还得靠演示实验。
在演示实验中可采用这样几种形式。
1.引入性演示探究实验。即为了将学生引入科学探索的殿堂,激起学生探究兴趣而做的演示实验。如在学习《大气压强》时,将小试管装在装水的大试管中,口朝下倒过来,小试管上升。看到这样的现象,同学们都非常奇怪,原以为会掉下来的小试管居然向上运动,到底是什么力使小试管上升呢?从而引起学生的探究兴趣。
2.证实性演示探究实验。即为了证明某一猜想的真实性、正确性而进行的验证性探究实验。在学习“真空不能传声,声音的传播需要介质”时,先让学生根据自己的生活经验猜想真空到底能不能传声?然后,教师可做真空铃演示实验进行验证。
3.证伪性演示探究实验。即为了证明某一不正确的猜想而进行的否定性探究实验。从失败的实验中可以发现一些过去没有注意到的因素和问题,同时也体验科学探究的曲折。例如:放在同一平面上的两支蜡烛,一高一低,点燃以后,用透明罩盖在蜡烛上,问哪一支蜡烛先熄灭?绝大多数学生都以为低的蜡烛先熄灭,从而引起证伪性演示探索实验,实验结果证明这一判断是错误的。
二、通过学生实验培养学生的科学探究能力
学生实验是中学物理教学的重要组成部分,它对学生科学探究能力的培养起着至关重要的作用。教师在学生实验教学中应注意充分发挥学生的“主体”地位,引导他们多进行探究性的学生实验,着重培养学生的实验探究能力。
1.指导性学生探究实验。即在探究实验中,只给学生提供要研究的问题和材料,学生必须自己设计实验的原理、方法、步骤等,自己收集数据和证据,并进行分析和归纳,最终找到实验结论的实验探究方式。例如在“测定液体密度”的实验中,可采取指导性探究,给学生提供一些必要实验器材,并提出该实验要探究的问题:如何测定某液体的密度?同时要求学生不能看书。下面就需要学生自己设计实验方法和过程,用实验进行验证和探索。通过指导性探究实验,能让学生保持对科学探究的好奇心,激发他们对科学的探索兴趣,在探究过程中继续形成满足感和兴奋感。
2.全开放性学生探究实验。即在探究实验中,学生必须自己独立完成所有的探究任务,其中最主要的是学生自己能提出要探究的问题,只有实现“全开放探究”,才类似于真正的科学探究,教师的任务就是逐步引导,提高学生探究的级别。学生在进行全开放探究实验时,应极少得到教师的指导和帮助。要求学生自己提出探究问题,确定探究对象,设计探究程序,收集所需数据,检验假设,得出结论。例如在“液体压强的特点”的实验中,可采取全开放探究。
全开放性学生实验对学生的探究能力和科学精神要求较高,教师应注意引导,由易到难,循序渐进,逐步提高学生的探究能力和探究级别。全开放性学生探究实验虽然刚开始不易操作,但它对培养学生的探究能力和创新能力效果非常显著,它能让学生在探究实验过程中真正领会到科学探究的灵魂:科学精神。
三、通过课外实验培养学生的科学探究能力
学习的目的是应用。在课堂教学中已经学到了基本物理概念、规律,具有了一定的科学探究能力,如果我们仅此而已还是不行的。教师还应引导学生进行课外小实验,组织学生参与社会实践。虽然课外活动在许多方而略显粗糙与不规范,但其教学功能是显而易见的,学生的自主性、参与性高,尤其在设计和准备实验中那种极富创造性的思维和操作过程,是在其它途径中无法体会到的。
1.课外小实验。教师除了在课内教学中应注意通过演示实验、学生实验培养学生的科学探究能力,还应积极鼓励学生进行课外小实验,包括课后或习题中出现的小实验、想对课堂实验改进的实验、自己想在课外验证的生活小实验等等。例如:如何测量操场上旗杆的长度;如何测量家用电冰箱的功率等等。
2.小制作小发明。积极鼓励和组织学生把学到的物理知识应用到实际问题中,边学边用,活学活用,积极引导学生开展第二课堂,进行小制作、小发明。把单纯接受知识的学生角色转化为能创造发明的工程设计者角色,激发学生兴趣,挖掘创造潜能。如:如何设计一个两个开关都可以独立控制同一盏灯的电路。
探究式实验教学把学生的学习过程由间接被动地接受知识,变为通过学生探究,直接主动地获取知识,注意了获得知识的过程,强调了课堂教学中学生学习的主体性、活动性。让学生在掌握科学探究的基本程序后,逐步领会科学探究的基本精神(科学精神)。在深层次的探究活动中,体验探究的艰辛和成功,激发学生的探究兴趣和热情,有利于培养学生的创新情感,从而培养学生的创新能力和科学探究能力!
主要参考书目:
1.郭元祥主编《综合实践活动课程设计与实施》首都师范大学出版社
2.杨九俊主编《新课程教学组织策略与技术》教育科学出版社
3.傅道春主编《新课程中课堂行为的变化》首都师范大学出版社