河南省義馬市第二中學(xué)初中物理教學(xué)論文 探究式物理教學(xué)方法.doc

探究式物理教學(xué)方法物理探究式教學(xué)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，從學(xué)習(xí)和社會生活中選擇并確定研究的課題，用類似科學(xué)研究的方式，主動獲取知識、應(yīng)用知識，解決問題。它具有自主性、開放性、實踐性、探究性。比課本上的實驗難度更高、未知程度更深，更富有趣味性和創(chuàng)造性，但無論同學(xué)們探究到什么程度，得到什么結(jié)果，都是有價值的，它的價值在于探究的過程和方法，它更能充分展現(xiàn)出同學(xué)們各方面的智力特長，也便于多元評價的進行。布魯納的發(fā)現(xiàn)法學(xué)習(xí)理論認為：“認識是一個過程，而不是一種產(chǎn)品”。探究式學(xué)習(xí)沖擊了傳統(tǒng)的教育方法，為構(gòu)建新的教學(xué)體系，增添了新的內(nèi)涵。那么，怎樣使學(xué)生體驗科學(xué)研究過程，形成物理觀念，領(lǐng)悟科學(xué)物理研究方法呢？這需要教師在教學(xué)中成為一個引導(dǎo)者和促進者，引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)物理探究。一、 探究式教學(xué)中教師和學(xué)生的定位 知識是非常容易的，但對于學(xué)生，他們作為初學(xué)者，在學(xué)習(xí)的過程中遇到的困難可能很容易被老師忽略。這就使得教師和學(xué)生很難產(chǎn)生同樣的感受，這種師生之間不同的心態(tài)往往會對學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生不良的影響。 在探究式學(xué)習(xí)中，為了避免教師和學(xué)生之間的心理差異，教師的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生共同去探究新知識，為此，教師應(yīng)與學(xué)生有同樣的渴求知識的心理，和學(xué)生一起參與新知識的探究。在探究的過程中，教師要把自己當(dāng)成一名初學(xué)者，退到和學(xué)生在同一起點線上來思考問題、分析問題，共同體驗科學(xué)探究的過程。因此，在探究式教學(xué)中，要求教師從知識的權(quán)威者變?yōu)閷W(xué)生知識學(xué)習(xí)的參與者。 在探究式教學(xué)中，教師不僅僅是作為知識的傳播者，更重要的是要引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生去獲取知識。在學(xué)習(xí)新知識過程中，教師要能引導(dǎo)學(xué)生提出問題，然后對問題進行猜想和假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生進行探究思路的構(gòu)思，讓學(xué)生通過自己經(jīng)歷科學(xué)探究的過程主動地獲取知識，在學(xué)生得到結(jié)論后，教師還要組織學(xué)生進行交流、分析和總結(jié)，最后教師對學(xué)生的研究成果進行評價，引導(dǎo)學(xué)生得出正確結(jié)論。因此，在探究式教學(xué)中，還要求教師要從知識的傳播者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和指導(dǎo)者。二、 教會學(xué)生物理探究要素 探究式教學(xué)就是用與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實際問題作為載體，讓學(xué)生在教師的組織和指導(dǎo)下有目的、相對獨立地進行探索研究，從而促進學(xué)生思維水平的發(fā)展，提高學(xué)生運用知識解決實際問題的能力，并從中感悟到科學(xué)研究的基本策略和方法，得到科學(xué)思想的熏陶，為培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)造思維打好基礎(chǔ)。探究式教學(xué)是靈活多樣的，其主要要素包括：提出問題，猜想和假設(shè)，制定計劃與設(shè)定實驗，進行實驗與收集證據(jù)，分析與論證，評估、交流與合作。其教學(xué)結(jié)構(gòu)如下圖所示：具體在進行科學(xué)探究過程時，教師要引導(dǎo)學(xué)生做好以下五個方面：第一，問題是思維的動因，是探究的起點，只有發(fā)現(xiàn)和提出問題，才會積極認真地思考，努力尋求解決問題的途徑和方法。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際要創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的物理情境與已有知識的沖突所在，從而提出所要探究的問題，一般引導(dǎo)學(xué)生從以下三方面的觀察中發(fā)現(xiàn)問題并能口頭或書面表達這些問題。1、從日常生活中提出問題。生活中處處充滿了科學(xué)可解釋或未解決的謎團，只有勤于思考，認真觀察的學(xué)生，才能切身體會到生活中充滿的這種科學(xué)魅力。例如：汽車輪胎、人的鞋底為什么都有花紋？飛機為什么會有升力？冬天人嘴里為什么呼出白氣？電話和手機有什么不同？等等。2、從自然現(xiàn)象中提出問題。大自然充滿了五彩繽紛的物理現(xiàn)象，教師要引導(dǎo)學(xué)生做有心人，學(xué)會從自然現(xiàn)象中提出問題，做觀察自然、研究自然的有心人。例如：雨后天空會看到彩虹，這是光的什么現(xiàn)象?為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?第二，要引導(dǎo)學(xué)生自己根據(jù)以前的經(jīng)驗和已有知識對問題的原因提出猜想，對探究的方向和可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果進行推測與假設(shè)。例如：在探究“壓力作用效果與什么因素有關(guān)”的問題時，在學(xué)生猜想壓力作用效果與壓力大小、受力面積有關(guān)后，可進一步問學(xué)生：如果壓力變大或變小，壓力作用效果怎樣變?如果受力面積變大或變小，壓力作用效果怎樣變?讓學(xué)生以小組為單位進行相互交流討論。第三，要指導(dǎo)學(xué)生通過自己去制定計劃和設(shè)計實驗，通過觀察和實驗收集數(shù)據(jù)，或通過公共信息資源收集資料，并指導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)或相關(guān)信息進行比較、處理。第四，要引導(dǎo)學(xué)生進行簡單的推理和歸納，嘗試對探究結(jié)果進行描述、解釋和評估。第五，要引導(dǎo)好學(xué)生之間的交流與合作，并改進探究方案，總結(jié)出先前所提出的猜想或假設(shè)。三、 創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)物理探究問題與疑問是探究式學(xué)習(xí)的起點，也是探究式學(xué)習(xí)的一個基本特征。初中物理探究式課堂教學(xué)，必須努力創(chuàng)設(shè)物理問題情境，讓學(xué)生在物理問題情境中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。創(chuàng)設(shè)物理問題情境是探究式課堂教學(xué)的良好開端。一個適合探究的問題必須有一定難度，需要向?qū)W生解釋并且能夠為學(xué)生所理解的，同時這個問題必須能激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望。（一）以語言的方式創(chuàng)設(shè)問題情境主要是教師以語言描述具體的事件或問題，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，這些事實或問題，可以是日常生活中與所學(xué)內(nèi)容有關(guān)的。例如：在學(xué)習(xí)摩擦力時，用為什么下雪天在馬路上撒些炭渣能防止汽車打滑；為什么越重的箱子推動越費力來創(chuàng)設(shè)問題情境。在學(xué)習(xí)壓強時，用為什么運輸重型設(shè)備的平板車要用那么多輪子；而為什么啄木鳥的嘴又長又尖來創(chuàng)設(shè)問題情境。在學(xué)習(xí)勢能時，創(chuàng)設(shè)問題情境引用報道：2000年7月15月，廣州市一棟大樓11層窗戶上掉下一塊碎玻璃，將停放在樓下一輛轎車的車頂扎穿。一塊碎玻璃為什么有如此大的破壞力呢?(二) 以實驗的方式創(chuàng)設(shè)問題情境實驗既是物理課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，又是進行科學(xué)物理探究的重要途徑，也是呈現(xiàn)問題情境的基本素材和方式。通過實驗可以創(chuàng)設(shè)許多真實、生動、直觀而又富有啟發(fā)性的問題。例如：在學(xué)習(xí)大氣壓時，通過把浸過灑精的棉花用火柴點燃投入事先準(zhǔn)備好的空瓶中，然后用剝皮的熟雞蛋堵住瓶口，稍后，雞蛋被吸入瓶內(nèi)的實驗，使學(xué)生產(chǎn)生問題“導(dǎo)致這些現(xiàn)象的原因是什么?”(三) 利用多媒體，創(chuàng)設(shè)問題情境多媒體可以形象、直觀地顯示常規(guī)教育難以顯示的教學(xué)情境。例如：在學(xué)習(xí)“物態(tài)變化”時，教師用多媒體向?qū)W生展示冬天原野里的大霧，房屋上的白霜，西藏的雪山，樹枝上的冰凌；展示春天到來時，冰雪融化成水；展示火爐燒水時水壺上冒出白氣，茶杯上的白氣遇冷變成小水滴等現(xiàn)象。創(chuàng)設(shè)出“霧、霜、雪、冰是怎樣形成的”“水為何會變成白氣”“白氣又為何會變成水滴”等一系列物理問題情境，讓學(xué)生在問題情境中產(chǎn)生疑問，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。(四) 利用其他教具，創(chuàng)設(shè)問題情境例如：一塊小小的橡皮尼在水中沉浮，能幫助學(xué)生對鋼鐵做成的萬噸巨輪浮在水面上的原因。四、 營造探究式教學(xué)的條件，引導(dǎo)學(xué)生進行物理探究 探究式教學(xué)的本質(zhì)特征是問題性、實踐勝、參與性和開放性，為了在課堂教學(xué)中實施探究教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生探究，必須營造以下條件：(一) 要有探究問題的欲望在課堂教學(xué)中，要想方設(shè)法培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的探究欲望，使學(xué)生經(jīng)常處于一種探究的沖動之中，學(xué)生在強烈的探究欲望之下會積極主動地去想，去做。例如：在“平面鏡”教學(xué)中，教師做魔術(shù)表演(水淹蠟燭)：轉(zhuǎn)盤上豎直放一塊平板玻璃，玻璃前放一支點燃的蠟燭，玻璃后的某一位置放一只透明的杯子。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤，使學(xué)生透過玻璃清晰地看到杯中也有一支“點燃”的蠟燭。往杯中倒水，當(dāng)水面漫過燭焰時，發(fā)現(xiàn)燭焰沒有熄滅。這是什么現(xiàn)象呢?怎樣形成的?學(xué)生的欲望被激發(fā)起來了，于是有了探究的過程。(二) 要有探究問題的空間要給學(xué)生提供一個思維廣闊空間，把學(xué)生帶入一個主動學(xué)習(xí)、主動探究的空間，使學(xué)生有一種投入心力去學(xué)習(xí)的愿望。在學(xué)習(xí)的過程中，體驗到探究的樂趣，品嘗到成功的喜悅，那么教師怎樣設(shè)計具有探究空間的問題呢?(1)在內(nèi)容上，設(shè)計是最具探究價值的，能有效促進學(xué)生學(xué)習(xí)能力的形成問題。(2)在形式上教師要從教學(xué)目出發(fā)，更多地設(shè)計一些發(fā)散類和探究類問題。把問題分為四類：一是判別類問題，主要是對事物加以判斷。如“磁鐵的溫度升高時，磁性是不是增強呢?”。二是描述類問題，主要對客觀事物加以陳述和說明，如“水沸騰時溫度會怎樣變化?”。三是探索類問題，主要是對事物的原因規(guī)律，內(nèi)在聯(lián)系加以說明，如“為什么斜插入水中的筷子會彎折呢?”。四是發(fā)散類或多元類問題，主要是從多角度、多方面、多領(lǐng)域去認識客觀事物，例如：測電阻的實驗中，可提出問題：1實驗原理是什么?2選用什么器材?如何選擇兩表量程?3如何設(shè)計表格進行實驗?等。（三）要有充分的自主的學(xué)習(xí)空間探究的問題性、實踐性、參與性和開放性決定了探究學(xué)習(xí)必須有充分的自主學(xué)習(xí)的時間。蘇霍姆林斯基說過：自由支配的時間是學(xué)生個性發(fā)展的必要條件，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時間，同樣也是探究的必要條件。(四) 要有多維互動的交流空間學(xué)生深層次的認知發(fā)展既需要獨立思考，又需要合作交流。在合作交流中學(xué)生的思維可以得到完善升華。五、引導(dǎo)學(xué)生進行物理實驗的探究，培養(yǎng)探究能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。(一)放開探究實驗的思路，實現(xiàn)探究實驗教學(xué)的多元化實驗研究的方式是多樣的，由于學(xué)生的思想水平，思維方式是有差異的，尊重學(xué)生的個體差異，就不應(yīng)該也不可能要求不同學(xué)生完成同樣過程任務(wù)。否則，學(xué)生的主體地位就不能得到真正的體現(xiàn)。（1）實驗器材選擇的多樣化。教師在為學(xué)生準(zhǔn)備實驗器材時應(yīng)注意使提供的實驗器材有可選擇性，同時，注意引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的小物品與實驗器材結(jié)合，設(shè)計物理實驗。例如：在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”實驗時，老師提供的器材有：一塊橡皮泥、一個吹起的氣球、一個長方體的小木塊、細線、一把彈簧測力計。讓學(xué)生猜想，并歸納出：壓力的作用效果可能跟壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)后，引導(dǎo)學(xué)生除老師提供的教材外，也可利用鉛筆盒中的工具設(shè)計實驗，用控制變量法進行探究。結(jié)果，在實驗交流中，學(xué)生的實驗設(shè)計令人驚嘆，器材選擇有以下幾組：a、橡皮泥、小木塊；b、大小拇指各一個、橡皮泥；c、四個手指和一個大拇指、氣球；d、一支鉛筆和手指；e、橡皮泥、小木塊、細線、彈簧測力計。學(xué)生利用上述器材根據(jù)橡皮泥或氣球形變大小都能探究出一個或兩個因素，培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。（2）實驗變量多樣化處理。一個物理量的變化，一個具體的科學(xué)問題常常與多個因素有關(guān)系，因此，控制變量法是物理研究常用方法之一。由于不同學(xué)生認識水平的不同，實驗本身難易度不同及課堂有限時間的限制等因素，在一節(jié)課上，不同的學(xué)生不一定能同時研究完所有的問題，這時，老師就應(yīng)該有目的、有重點地組織學(xué)生的實驗活動，使本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)有計劃地完成。（3）信息傳遞的多樣化。在探究實驗的教學(xué)中，學(xué)生獲取信息的途徑也是多樣的。觀察實驗，收集實驗數(shù)據(jù)，與組內(nèi)成員交流，傾聽其他小組的意見，與教師交流等等。而閱讀說明書也是一種有效的方法。(二) 開放實驗管理，把合作權(quán)利和方法交給學(xué)生在實驗教學(xué)中，隨時提醒學(xué)生注意一些不利于合作的行為方式，隨時指導(dǎo)合作活動，幫助學(xué)生明確目標(biāo)，充分調(diào)動學(xué)生間合作的積極性，培養(yǎng)學(xué)生互助互愛的良好品質(zhì)，是進行實驗教學(xué)的重要內(nèi)容，也是更好地完成實驗教學(xué)任務(wù)的必由之路。在這種合作中，學(xué)生是活動的主體，教師可不能代替。例如：實驗中，學(xué)生的分工問題就應(yīng)放給學(xué)生。因為討論分工的過程就是學(xué)生分析研究實驗的過程，實驗的目的是什么?應(yīng)觀察什么?記錄哪些數(shù)據(jù)?實驗儀器的使用等，這個過程對學(xué)生的合作意識和合作能力的培養(yǎng)是非常重要的。(三) 將研究方法貫穿于實驗教學(xué)的始終在實驗教學(xué)過程中，讓學(xué)生不斷地體會和應(yīng)用實驗研究的方法，增強學(xué)生運用科學(xué)研究的方法，增強學(xué)生運用科學(xué)研究方法的意識和能力。在平時的教學(xué)中，充分利用實驗的優(yōu)勢，讓學(xué)生通過科學(xué)探究的過程，通過自己的思維模式不斷地向科學(xué)的思維模式發(fā)生順應(yīng)，潛移默化地接受科學(xué)方法的教育，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)具有重要意義。中學(xué)物理研究的方法有很多，運用最多的是以下幾種：(1)控制變量法；(2)轉(zhuǎn)換法；(3)類比法；(4)理想化法；(5)歸納法。(四) 變演示為探究，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力往往越新奇的實驗，學(xué)生越想親自嘗試，由于演示實驗學(xué)生無法直接參與使實驗功能的發(fā)揮受到很大限制。因此抓好演示實驗的同時，應(yīng)努力開拓實驗教學(xué)的構(gòu)想，探索設(shè)計性實驗教學(xué)的新路子。設(shè)計性實驗選題時不要求突出實驗內(nèi)容的復(fù)雜性，題目只給出實驗?zāi)康暮鸵?，由學(xué)生根據(jù)目的要求去獨立查閱資料，獨立制定實驗方案，在自己認真思考的基礎(chǔ)上，提出自己分析、解決問題的設(shè)想，然后在教師的指導(dǎo)下獨立地去解決，最后寫出實驗報告。在這個過程中，學(xué)生的多種能力都能得到培養(yǎng)。(五) 增強實踐性實驗教學(xué)活動實踐活動課將課堂教學(xué)、活動和社會實踐相結(jié)合，陶冶學(xué)生的情操，培養(yǎng)學(xué)生的動手、實踐能力和創(chuàng)