初中物理探究式教学的专题讨论

初中物理探究式教学的专题讨论上海市江宁学校陈以虎一、什么是探究式教学《标准》指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。”二、探究式教学与科学家探究区别1、科学探究中，探究者并不知道自己的探究结果会是怎样的，而探究教学中的探究活动是有着明确探究结果的，虽然学生不知晓。2、科学探究所面临的问题情境远比探究教学的情境复杂，无关变量特别多，而探究教学中的问题情境一般是无关变量较少。3、大多数科学探究活动都以结论的得出而告终，而探究教学中这一过程并未完结，还要引导学生对探究过程进行反思，挖掘教育的价值。三、探究式教学的意义1、实施科学探究有利于激发学生的学习兴趣2、实施科学探究有利于培养学生良好的思维习惯，帮助学生掌握科学研究的方法3、实施科学探究有利于培养学生的创新精神4、实施科学探究有利于培养学生的科学态度和科学作风四、探究式教学构成要素探究教学的实质是借用科学探究的方法、方式，一般的程序应是*1.提出问题*2.猜想与假设3.制定计划与设计实验4.进行实验与收集证据5.分析与论证6.评估7.交流与合作五、问题是探究式教学的起点和关键点提出问题的质量直接影响下面探究环节，要将学生引入他们认为值得探究问题中1、变换提出提出问题的角度例如：“光源发出的光是怎样传播的呢？”教师若变换提问的角度，提出“大家都知道光在空气中是沿直线传播的，在哪里不是沿直线传播的呢？”这样的问题是学生不熟悉，很快会引起他们的注意。2、教师的教学策略就是要实施应具有使问题开放的引导语例如：在“探究熔化与凝固的条件”一节课，教师采取引导学生提出问题教学设计。教师首先给出了一春暖花开时节，冰冻河水开始熔化的画面。学生很快就说出了这自然现象是物质有固态变为液态的变化过程。接下来，教师问：“关于冰化成水，你们想知道些什么？”接下来学生们提出了很多想知道的问题，教师将他们的问题一一列举出来，明确本节课要探究的问题。六、仅具有问题意识是不够的例1．某学生在河边玩耍，看见两女士在河边散步，一位穿高跟鞋，另一位穿平跟鞋，尽管她们体重看起来相同，但她们留在河边湿地上的脚印深浅有明显的差异。高跟鞋后跟的印痕窄而深，平跟鞋的则宽而浅。该学生感到这可能有一定的道理。（来自日常生活中的问题）例2．某学生在观看许多鸟类标本时，发现啄木鸟的嘴巴和鸽子等鸟不同，啄木鸟的嘴尖细而坚硬。该学生意识到这里有物理的原因。（来自自然现象的问题）通过实验发现问题事例例3．一位没有学过电磁感应知识的学生猜想：既然电能生磁，通电导线能使它旁边的小磁针偏转，那么磁也许可以生电，放在磁体旁的闭合线圈中也许就会有电流通过。他用实验验证时却没有观测到磁体旁的线圈中有电流。但细心的这位学生偶然发现，当把磁体取走或放入的瞬间，与线圈相连的电流表的指针发生了摆动。他想，这里一定存在着某种物理规律。应该说明的是，上述3个例子学生此时发现的是某种现象，仅是一种问题意识，还没有形成具体的、能清晰、明确地用语言或文字表述的问题。那么如何将问题能提炼成具有探究意义的问题呢？请看下例七、具有探究意义的问题的形成例如在密茂的树林中，太阳光透过树叶中空隙照在地面上的许多光斑，大量都呈圆形，其明亮深浅不一，位置交错重叠。为什么这许多光斑都是圆的呢？为了探究这些圆形光斑的成因，就要先提出猜想，然后依照猜想来制定探究计划。猜想的依据一是已有的经验和知识二是科学事实造成树荫下太阳圆形光斑的原因是什么？1、提出猜想猜想之一是因为树叶是圆的，所以影子是圆的，因为树叶在空中交错重叠，所以地下的圆斑交错重叠。猜想之二是因为太阳是圆的，地面的光斑也都是圆的，圆形的光斑是圆形的太阳形成的。2、猜想的筛选猜想之一认为圆的树叶会形成圆的影子，这固然是生活中的经验，但根据已有知识，影子是光线没有照射到的地方，而光斑是光线照射到的地方，树荫下的圆圈是光斑而不是影子，因此，已有的知识不支持第一个猜想。同时，地面上所有的圆形光斑都是一个很标准的圆，只有太阳的形状和它吻合，事实和经验支持第二种猜想。3、探究问题的获得与分析在“树荫下圆形光斑的成因”探究例如问题中，其猜想是“圆形的光斑是由于圆形的太阳形成的，和树林中透光的树叶空隙的形状无关”，按照这个猜想可以得到一个概括性陈述，就是“光源发出的光通过一个屏障上的小孔后在光屏上得到的光斑，其形状与光源形状相同，与小孔形状无关”。按照这个陈述，就能设计一个验证方案：取不同形状的光源，有长条形的（日光灯）、球形的（磨沙灯泡）等。在不透光屏障上钻不同形状的小孔，有圆的、方的、三角形的等。观察不同光源的光通过不同小孔后的光斑形状，便能验证猜想是否正确。因此可以说，猜想与假设为制定探究计划、设计实验方案奠定了必要的基础。在以上实验中，如果在同一屏障上钻上多个相互靠近的大小不同的小孔，模拟树林中杂乱无章的透光空隙，还能看到树荫下那种明亮不同、交错重叠的光斑。如果进一步改变孔的大小、增大光屏到透光孔之间距离的调节范围，还可以发现和认识许多在猜想上未曾预料到的现象。要使学生获得对猜想与假设的正确认识，应该让学生在经历猜想与假设的过程，并据此制定探究计划或设计实验，完成探究活动，使学生体会猜想与假设是科学结论的先导，体验猜想与假设在整个探究活动中所起的引导性作用。八、通过问题驱动引导探究的实践“问题驱动”的课堂教学过程，是以问题为主线，探究为核心，培养能力为目的。用层次鲜明、指向明确的问题驱动学生物理概念的学习与科学方法的掌握，将建立物理概念、形成物理规律的过程转化成一项具体任务。学生在探究的过程中，有实验可以做、有问题可以思考。通过师生间的质疑、思辩、交流，提炼，使学生的思维经历由具体到抽象的过程，从而把握概念的实质内涵，获取新知识，提高学习的效益。