高中物理探究教学中探究点的选择_物理论文

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      新课程实施以来,高中物理探究性教学作为一种重要的学习方式,备受教师的普遍关注。探究性学习是与课本内容紧密相关联的,是基于课本内容的一种新的学习方式。探究点的设计与实施不仅符合、适应学生进行探究式学习的需要,而且对学生探究能力的提升具有明显的帮助和促进作用。探究点的设计是物理探究性教学的出发点、关键点和落脚点。设计好适合学生学情的探究点,就等于选好了物理探究教学的着力点。

      一、高中物理探究性教学中探究点选择的设计

      (一)从课程标准的三个维度上设计探究点

      在青年教师培训与基本功比赛中,常常会有这样的题目:通过学习高中物理国家课程中的相关内容,运用新课程理念设计一堂课的教案,并且写出此教案设计分析。大部分教师在教案设计中都运用科学探究思想,但相当一部分教师在进行探究教学的具体设计时,却忽略了教材和课程标准的要求。问题主要表现为:其一,探究点的选择并不是教学内容的重点或难点,反映出青年教师在确定探究点时存在盲目性和随意性。其二,探究点的选择明显超出了教材和课程标准的要求,凭空任意地拔高,反映出青年教师在确定探究点时对新课程标准缺乏理解。教材和课程标准是教师进行教学活动的基本依据,在物理探究性教学过程中教师首先应该围绕物理基本概念、基本规律、物理知识在社会、生活、生产技术中的重要应用等物理核心理论和重点、难点知识来进行。不但要明确教学内容的重点、难点,而且还应该知道教材和课程标准在不同学习阶段的要求。总之,对探究点的确定与设计不应该局限于课程标准的知识与技能层面,要拓展视野,放宽角度,从课程目标的知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个维度,来挖掘探究内容的教育功能和价值,从而设计和确定探究点。

      (二)从一节课的整体上设计探究点

      有些教师片面地认为教学设计中探究内容(项目)越多就越好,甚至机械地照搬照套探究环节。有些教师设计简单,基本上进行的就是物理知识的探究。有些教师轻实验,较多地侧重于信息收集、忙于归纳总结、解释与结论部分,而对于如何提出问题、如何假设与猜想等环节缺乏设计。如果从探究过程的基本要素来看,往往是先局部再到整体的探究,而对于同一个探究内容或项目可以有不同的方向和侧重点。局部探究主要放在某些要素的探究上。如重点通过类比、归纳、概括、综合等方法来分析实验信息、解释实验信息,从而得出合理的结论,而不能面面俱到。学生探究能力的培养是一个逐步形成、发展、提升的过程,需要教师设计出每一个阶段的有梯度的螺旋式上升的探究方案,并在每节课中加以实施。

      (三)从学生认知的最近发展区内设计探究点

      有些教师在选择探究内容时,往往缺乏对学生主体因素的考虑,探究点的设计忽视了学生认知的最近发展区。探究教学是学生自身主动建构知识、提升能力的过程,强调学生是学习的主体。物理探究性教学中探究点的设计应放在学生认知的最近发展区内,一方面,在学生的认知结构中有非常多的解决问题的信息,可供教师和学生提取;另一方面,这些有用的解决问题的信息又对学生有一定的挑战性,可进一步激发其探究的欲望。当然,也可将一些难度较大、比较复杂的探究内容适当地进行拆解,避免直接呈现给学生,造成其思维混乱。

      (四)从学生的错误概念上设计探究点

      物理探究不仅是学生对新概念的意义建构过程,也是学生引起新、旧概念冲突而发生概念转变以及认知结构重新组合的过程。概念转变是指学生原有的某种知识观念或经验由于受到和它不一致的新观念或经验的影响而发生根本性的重大改变。学生在学习知识过程中,不仅在大脑中转变错误概念,还需要建立或同化概念。错误概念具有一定的顽固性、普遍性,它不是由于简单的认识上的偏差或记忆上遗忘而造成的错误,而是与日常生活的直接经验相联系,它与科学理论的概念体系根本不相容。而探究教学作为一种学习方式,是解决概念转变的有效途径之一。物理探究教学中对探究点的选择和确定应该关注学生常见的错误概念,并在其中寻找与设计探究点。值得注意的是,错误概念一般还具有隐蔽性特点,在教学过程中往往不容易暴露,需要通过一定的方式方法才会显露,这就要求教师平时要多注意观察和诊断,为设计探究点时提供参考。

      (五)借鉴物理学史相关内容的“关键点”设计探究点

      物理学的发展史是物理学的产生、形成和发展及其演变规律的一般反映,是人类智慧的结晶,也是物理教学的重要课程资源。物理学史中重要理论的创建、观念的转变与发展,在高中教材中往往以简单的介绍或结论形式来呈现,教师可以在这些内容上思考如何设计探究点。如改进或设计科学家的一些经典实验为学生课堂上能够进行的探究型实验,让学生感悟科学学探究的艰难历程,领悟科学家的思想方法。

      二、高中物理探究性教学中探究点选择的原则

      (一)多样性

      这里的多样性是基于物理(教材)课本知识类别的多样性,即能够直接搜集到的有关信息文本性内容、概念性内容、规律性内容、应用性内容和实验操作性内容等,对于不同的知识类别,值得探究的问题都可以作为探究点。

      (二)广泛性

      物理探究性学习不同于传统的物理教学之处就在于让学生主动地参与活动,充分发挥其主观能动性,使学生获得亲自参与、探索的积极情感,从而形成敢于质疑、喜爱探究和善于求知的心理倾向;对于学生的个体差异,所选定的探究点要尽可能地关注到各层次的学生,使学生都有较多的机会参与到交流、合作中,激发学生探索和创新的欲望。

      (三)目标性

      物理课堂教学中所选定的探究点的目标具有确定性。有的是对文本内容的归纳,有的是对概念的深化理解,有的是从不同的角度为了进一步认识问题、领悟思维的发散性,有的是为了掌握实验过程,体会、理解其科学的思想方法,有的是为了灵活应用问题的多种性,感悟人类智慧的丰富性。在物理探究性教学中,以有限(教材)课本内容为基础,应使学生的思维、方法、技能、态度、观念等方面得到发展,促进学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标有效达成。

      (四)兴趣性

      兴趣是学生最好的老师。学习是认知的过程,是满足学习者心理需求的过程。兴趣是学生智能发展的基础,是激发情感的诱发剂,是学习活动的原动力。只有从兴趣出发选择合适的探究点,利用学生爱参与、爱表现、爱动手的心理,才能积极有效地激发学生的探究热情,引发学生的积极思维。

      (五)过程性

      一方面,物理探究性学习注重过程、注重体验,学生的表现和体验往往比结果更重要,学生在教学情境的交互作用过程中使问题得到解决,兴趣得到满足。另一方面,物理探究性活动展开的过程也是学生产生新问题、新的设计过程,有的在课堂就已解决,没有解决的可以延伸到课堂外,这样可以激发学生更大的探究兴趣,并在探究过程中得到进一步的发展,从而使学生的能力得到真正的提高。

      (六)合作性

      探究性学习过程离不开学生与学生、学生与教师之间的交流与合作,在物理探究性教学中,探究点的选定要方便于合作和交流。通过相互间的交流与展示,学生的想法、思路会逐步清晰;在相互质疑、争论中,可以引发学生自我反思,深化自我认识,激起彼此的灵感,加深各自的理解。合作与交流能帮助学生学会准确地向别人展示自己的想法,倾听别人的想法,使学生在合作中学会交流、在交流讨论中学会合作。因此,教师要尽可能为学生创设合作交流的机会。

      三、高中物理探究性教学中探究点选择的实施

      (一)从文本内容中设计探究点,培养学生的归纳、提炼的能力

      此类文本(教材)便于学生阅读、学生比较容易从文本(教材)中直接找到信息,有要找的关键点,值得学生归纳与提炼。教师要引导学生从这些文本(教材)中获得新信息,开始时,学生的回答往往相当于把整节读下来,通过教师点拨,学生讨论、展示、完善,形成归纳。针对这类探究,在阅读前,教师要提出要求,在探究过程中,学生讨论、展示、补充,教师引导,最后,教师评点。这类探究有利于培养学生的归纳、提炼能力。

      (二)从物理概念中设计探究点,培养学生认识、把握问题的能力

      有些物理概念需要通过讨论来进一步加深理解,如对质点的理解,在初步了解质点的概念后,教师引导学生提出问题,学生可能会提出小的物体就能看成质点吗?学生在讨论中弄清了这样的问题。对于这类问题探究点,往往在学生初步知道概念后,在教师的引导下,学生提出问题,学生讨论,得出正确结果,教师给予评价。这类探究有利于培养学生认识问题、把握问题实质的能力。

      (三)从随堂小实验中设计探究点,培养学生及时发现、解决问题的能力

      随堂小实验都是教师准备好器材,由学生演示完成。如弹簧的弹力与形变量的关系,小实验学生在演示过程中提出自己的设计方案,学生评点演示者存在的问题并提出自己的改进方案,如学生提出了刻度尺怎样放便于读数、需注意不要超过弹性限度、弹力与弹簧长度还是弹簧的伸长量成正比、劲度系数是由什么来决定、有没有单位等问题。在这类探究性学习过程中,不断出现了值得探讨的问题,并在讨论、质疑中提高了认识。这类探究性学习过程存在多个探究点,探究点的选定往往是由学生决定的,充分体现了学生的主体性作用,教师适度掌控。这类探究有利于培养学生及时发现问题、解决问题的能力。

      (四)从学生分组实验中设计探究点,培养学生科学的探究设计能力

      当学生按要求安装好器材后,教师引导学生相互之间观察各自的装置存在怎样的问题,并及时修正。在这一过程中,重要的问题由教师提出,学生通过讨论、反思及时解决,在问题解决过程中适时设定探究点。例如,对“探究小车速度随时间变化的规律”,可请大家思考:滑轮没有放到桌子外面是否合理?计数点如何选取,计数点间的时间间隔怎样确定?能否设计更合理的数据处理表格?图象处理数据有怎样的优点?这类探究性分组实验,实验过程中有多个探究点,探究点的设定时机与方式主要由教师来掌控。这类探究有利于培养学生科学的探究设计能力。

      (五)从应用问题的解决中设计探究点,培养学生分析、解决问题的能力

      应用问题包括应用问题的分析与求解和应用问题的多种解法。如一金属球从高25m的塔顶由静止开始下落,求最后1s所下落的高度。由学生先在黑板上展示解题过程,然后由展示的学生分析自己的解题思路,其他同学提出各自不同的解题过程,通过学生的讨论、比较,对直接应用

的错误认识及时得到纠正,找到正确的解题思路。又如,一金属球从塔顶由静止开始下落,最后0.2s所下落的高度为3.8m,求塔高。先由几位学生展示出几种不同(包括错误)的解题过程,展示的同学分析自己的解题思路,其他学生讨论、比较,纠正错误的解法,总结各种解法的优点。此类探究点设定的时机和方式是教师根据题目的难易而定,一般题目的探究点设定在开始,较难题目的探究点根据学生解题的具体情况由教师适时设定。这类探究有利于培养学生提高分析问题、解决问题,及处理复杂问题的能力。

      四、高中物理探究性教学中探究点选择应注意的问题

      (一)探究点的选定要有价值

      不是课本的所有内容都可以选定为探究点。有价值也不能理解为有科学价值,课堂探究性是基于课本的,只要有利于学生的积极参与、积极思考、有利于学生体验与感悟,有利于情感、能力的发展都应视为有价值。

      (二)探究的难度要适当

      探究的难度不能走极端,选定的探究点要简单,人人都能靠各自的探究来完成,或通过共同的探究一定能让每一个学生都能理解、掌握探究的结果。过难无法让更多学生参与,过易则可能流于形式,达不到课堂探究性学习的目的。

      (三)教师的掌控要有效

      课堂教学中探究点的选定,教师掌握着更多的主动权,由于课堂时间、场地的特殊性,不可能让学生完全自由发挥,要靠教师有效掌控。

      (四)探究点的设计要因地、因人而异

      一方面,探究点的选择要考虑到有的内容本身虽然适合于探究但由于资源缺乏而无法开展,尤其是一些边远农村学校。这需要教师和学生共同设计适合现实情况的探究活动。另一方面,探究点的选择也要考虑到学生的实际情况,学情不同,探究点的设计层次也应有变化。探究点的选择要做到因地而异、因人而异,不能生搬硬套。

      总之,物理探究教学中探究点的选定要有利于学生的积极参与、积极思考,有利于学生能动性的调动,有利于学生智力潜能和非智力潜能的挖掘。要做到处处为学生着想,给每一个学生施展才华的机会。

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