初中物理探究式教学模式的实施策略

发布时间:2017/1/1 5:47:00 编辑:goodook 手机版
 

  在《义务教育物理课程标准(2011年版)》中将科学探究作为课程内容的一部分,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.“探究式学习”是科学素养的重要组成部分.在初中物理教学中,探究式教学是指把科学领域的探究过程以及探究方法引入课堂,使学生经历由情景观察,讨论思考,问题提出到问题解决的过程,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.

  探究式教学是促使学生有效学习的方式之一.图1是美国缅因州国家训练实验室做的一项研究:对于不同指导方法下,24小时后学生对学习材料的保持率.研究结果表明通过讨论保持率为50%;实践练习保持率为75%;向其他人教授或对所学内容的立即运用保持率为90%.而讨论、实践、教授给他人这些学习方式又都归属于主动学习的范畴.探究式教学强调的正是青少年的自主性、探索性、实践性的学习方式.
  目前对我区的探究教学课堂观察来看,学生存在两种极端表现:要么思维停滞,场面冷清,预设的探究活动变成老师的“独角戏”;要么场面热闹,七嘴八舌,仔细观察,浮光掠影,一无所获.同时由于学生的主动参与参差不齐,有些课堂几乎成为优秀学生的表演秀,学困生失去了话语权,久而久之便成为“思维的懒汉”.纠其原因,是教师的探究式教学策略匮乏,操作僵化所致.
  1选择探究课题的策略
  物理课程提倡探究教学,但并不意味着每一堂课都需要探究.那么什么样的教学内容适宜选择探究式教学呢?
  1.1新知识与核心知识之间应高度关联
  若新概念与以往的知识没有相似性或便于对照的差异时,学生不可能在已知知识的基础上解答问题或进行分析,如果对新概念进行独立探索,那么有可能带有很大的偶然性,而偏离解答问题的基本方向.
  1.2知识各要素间具有足够的联系
  当所学的教学内容包含大量分散的、相互之间很少联系的事实时,比如“声与现代科技”,教学的侧重点在于向学生展示各种声现象、声技术,激发学生的学习兴趣.教师可以充分运用多媒体进行展示.再比如“改变世界的机械”一节,教师也可以利用多媒体播放一些录像图片,从而开阔学生的视野,也可以提前安排学生查阅资料,然后进行展示.上述内容不适宜用“探究式”教学模式.
  1.3引进的知识要素具有重要意义,联系的性质是多层次的
  比如“凸透镜成像规律”,成像的特点与物距的关系是多层次的,而且是初中物理中属于核心知识,比如照相机、投影仪、放大镜都非常贴近学生的现实生活,使学有所用的价值取向深入人心.
  2师生关系策略
  在探究式教学中,师生关系对教学效果的影响尤其重要.有人做过一项调查“有成效的教师有哪些特点?”被调查者是40名男女教师和他们的5至10年级的学生,调查发现所有年龄组一致提名的特征是热情开朗、善于营造欢快气氛.
  2.1建立民主平等的师生关系
  教学成效显著的教师与众不同之处在于:向学生展示学习的快乐,并将快乐传递给他们的学生.他们的教学设计着眼点是促使学生成功,他们的课堂能够容纳不同的观点.因此说只有教师与学生建立的是民主平等的师生关系,凭借个人才智有意识地营造宽松、和谐的课堂氛围,才会使学生最大限度地参与到知识的学习、探索、讨论之中,使每个学生感受到学习的魔力每时每刻都可能发生,学习变得如此令人兴奋,从而将主动学习的愿望转化为实际的学习行动.
  2.2探究模式中,师生间交互为主体
  在探究教学模式中,师生关系呈现出来的是交互为主体.在探究活动的初始阶段,为了激发学生的探究欲望,首先需要教师为学生创设问题情境,将探究活动启动起来.在这一阶段,教师对课堂的主导作用显著,可以认为在此阶段的教学过程中教师为主体.当明确了探究目的之后,需要学生制定探究方案并具体实施探究,教师只是作为辅助角色帮助学生完成教学任务,教师作为顾问、咨询者或合作伙伴而存在,那么学生是这一阶段的主体.
  2.3教师要提高自身素质
  探究教学的效果和质量在很大程度上受教师教育信念的影响,而不是教师的专业知识.探究教学中教师应作为顾问、咨询者或合作伙伴而存在,一个有成效的教师信任学生有能力,赏识和肯定学生的能力,为学生提供空间促其主动地探索未知,发现并创造知识;尊重学生,在其思维缜密或有创造性时得到强化,宽容对待学生出现的思维偏差,并鼓励大胆发言、倾听学生才可以深切体验学生的感受和理解深度,从而引导他们在探索中不断完善自我.
  探究式教学对教师的综合素质提出更高的要求,比如有老师在引导学生讨论孔融让梨的现实意义时,有学生提问“孔融为什么在几岁时就懂得让梨,而在38岁时却沦落为贪官?”可见学生的知识背景可能超出老师的想象.做一个知识渊博的老师不仅是老师的觉悟,更具有现实意义.教师职业与表演和销售有着许多共通之处.我们不仅要完全掌握所教学科的知识,还要让学生愿意“购买”我们所提供的商品.作为学生活动的促进者和示范者,要求教师具备多学科、丰富渊博的知识.探究教学是一种反思性与创造性的教学方式,他同样要求教师具有敏锐的眼光和积极进取的创造精神,在与学生的合作中接受学生的独到见解,引导学生进行深刻的反思和勇敢的创造.
  3创设课堂教学情境
  学生的学习活动是在不断地发现问题、解决问题的过程中实现的,学习不是把知识从课本或其他的知识载体复制到记忆中的,而是在已有的知识、经验的基础上,通过与外界(如老师、同学等)的相互作用而实现的,所以说创设优良的教学情境,对学生的学习有着至关重要的作用.
  创设情境的途径方法有很多:设计有趣的演示实验、运用强烈的对比设置悬疑、运用多媒体、运用生活资源、运用故事和物理学史等.奇特、新颖、有趣的实验,会使教学产生意想不到的效果,能顺应学生“好奇、好玩、好动、好胜”的心理,大大刺激学生的感官,激发学生的学习兴趣.例如在教学《探究影响摩擦力的因素》的实验中,需要引导学生确定摩擦力的影响因素,可让学生将一张作业纸夹在英汉字典的第一页,拉动纸,感受拉力的大小;再将纸夹在最后一页,拉动纸,感受拉力的大小;这样学生就可以亲身感受到压力影响摩擦力的大小.而且这个实验是每个同学随时都可以做到的,保证了学生整体的参与度.   4平衡丰富的探究内容与有限探究时间的矛盾
  在学生的科学探究中,其探究过程可涉及所有的要素,也可只涉及部分要素.学生的各种探究能力也不是一蹴而就的,必须经历多次探究的过程逐渐获得,因此教学时需要遵循循序渐进的原则,逐渐加大探究的难度.为此我们有必要把课程标准中的能力目标分解,排列出具体的内容要求,分层次合理规划,以便在教学中根据学生的认知能力全面培养学生的探究能力.
  义务教育物理课程标准(2011年版)明确要求,“电流与电压、电阻的关系”是学生必做20个实验之一,欧姆定律作为电学的基本定律,其实验涵盖了实验操作技能、观察及物理思想为一体.本节课在“进行实验”上多下功夫,对于其他要素教师多一些指导.而在“探究光的反射规律”一节课,由于“设计实验”环节费些时间,侧重培养“设计实验”的能力.比如在“探究压力的作用效果与什么因素有关”,注重“提出问题”的能力培养.
  5把握教师指导与学生自主探究程度的策略
  学生的探究活动从来都不是一帆风顺的,正如一位物理老师说的那样,我们的学生不是法拉第、不是牛顿,他们需要老师的指导和帮助,当探究出现困难和障碍时,有了教师适时的介入得以使探究向纵深方向发展.当学生处于迷茫状态时,教师以意志的鼓励及方法的启示使探究继续.
  如果教师丧失适时的指导,情景又如何呢? “探究串联电流中电流的规律”是笔者听过的一节公开课.本节课老师首先用演示实验来创设问题情境,具体做法是将三只白炽灯串联在电路中,请学生观察灯泡的亮度.紧接着老师又提供一系列的问题,你们还想知道什么?引出“三个灯的电流是什么关系?”这一问题.学生说出三种不同猜想.其一认为I1>I2>I3;其二认为I1=I2=I3;其三认为I1、I2、I3间无规律.接下来的一段时间完全交给学生小组自主探究.老师在各小组间巡视指导.到了展示交流环节上来的第一组同学画的电路图如图1所示:而且说明三个图中的电流分别是0.36A,0.28A,0.24A.明显这一组的探究活动是无效的,首先对电流I1、I2、I3的含义有偏差.为什么造成这样的结果呢?正是老师在实验方案设计交流环节的缺失,使老师对这一小组的问题失去指导和督查作用.探究活动对这一小组来说是没有效果的,对于本节课的目标任务没能完成.在探究教学中,要根据教学内容、学生能力、课时限制及学校设备条件等因素慎重选择探究的自主程度,比如八年级进行“探究固体的熔化特点”的教学时,考虑学生各方面能力还较低时,需要采用降低要求、多加指导的策略,在处理数据的环节,教师可以先做出横、纵坐标的示范,只让学生利用实验所得数据进行描点.而到了九年级在“探究电流与电压的关系”时,依然要利用图像的方法处理数据,老师完全可以放手让学生自己设计横、纵坐标,自己根据图像分析电流与电压的关系,从而得出规律.
  6小组合作学习策略
  一个合作型的集体,具有不同智慧水平、不同知识结构、不同思维方式的成员可以互相启发、互相补充,从而产生新的认识,提升创新的水平,用集体的力量共同完成学习任务,在教与学的过程中,生生之间、师生之间的合作在其中起着重要的作用,因此合作是探究教学的一个突出特征.
  6.1小组合作学习的积极意义
  当学生彼此孤立,进而形成竞争关系时,他们参与学习的积极性会受到影响,学习的深度会减弱,改善思维能力的机会也会相应地减少.与孤军奋战的学生相比,参与合作的学生能更深入地领会更多书本知识,更有效地完成难度较大的学习任务,甚至比向教师学习效果还要好.此外,由于学习变得意趣盎然,充满意义,合作学习环境还能够促进学生学习.当学生为他人讲解时,自尊心会得到大大增强.合作学习还有利于改善不同文化背景学生之间的人际关系.合作学习中由于学生要把自己的知识和学习策略与他人相比较,学生更高的思维水平也会得到开发.
  6.2小组合作学习的一般程序
  (1)组建小组
  课前,教师需要根据教学目标、材料和设备的数量及任务的特性等情况确定小组的规模,以4~6人为宜.合作学习提倡异质性小组,小组的设定需要教师仔细斟酌,将多样性因素扩大到极致.将性别、文化背景、学习水平、个性有差异的学生分到一组.安排各小组的活动空间,为达到学习目标对小组成员提出明确具体的行为要求和角色分配.
  (2)集体讲授时,创设教学情境引出探究课题
  根据教学的要求,利用教材或学生已有知识的拓展,启发学生提出问题,或由教师归纳学生关心的问题提出探究的课题.比如:在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,在提出问题的环节,观察笔尖和笔尾分别对指尖的压痕,从对现象中的条件和结果进行分析,找出与物理有关的量,笔尖面积小,压痕深,手更疼,力的作用效果明显,然后启发学生在面积和力的作用效果之间建立联系,才能进一步找出探究的方向.
  (3)合作探究
  为了使小组合作更富有成效,教师要在以下方面做足准备工作,学习材料的配发具有互赖性,给小组成员分配角色以确保小组成员的互赖性,教师向学习小组说明学习目标,建立积极的目标互赖性,即每一小组成员承担一定的学习任务,完成相应的问题.
  (4)呈现成果
  在合作学习中,教师要兼顾个人评价和小组评价的和谐统一,在保证个人学业成绩提高条件下,同时提高学生的合作意识和合作精神.根据内容和任务不同,可以采取两种呈现结果的方式:报告和测试,报告要有所有小组成员的签名.
  (5)评估学生的学习质量
  教师要关注过程及结果两个方面,在以报告这种结果呈现时,教师可以要求小组展示自己的探究过程及列出他们采取的每个步骤,这种评估方式,促使学生对自己的学习程序和成绩形成一种不同的视野和反思意识,提高其在以后探究项目中做好计划的能力.
  对测试的评价方式,学生的最后得分是个人得分、小组得分和小组提高分的总和,对评估结果的积极互赖也确保了学生在探究活动时的积极互赖性,促进学生下一次合作的积极性,有助于培养学生自主合作的意识和团队精神.
  6.3小组合作学习的注意问题
  若是简单地将学生安排在小组中并让他们一起学习,这本身并不能提高学生的成绩和产生较大的效力.所以教师一定要努力确保小组成员之间形成积极的互赖关系,个人责任明确,能有效实现促进性互动,交给学生一定的合作技巧与经验,还有在小组活动时,教师要持续不断地监督小组活动,保证他们以卓有成效的方式尽心尽力地完成任务,对小组活动进行经常的、常规的自检,以提高小组的有效性.
  当然,现在探究教学在课堂中的运用程度不是很高,还面临着许多亟待解决的问题.教科书的编写需要符合教师对探究教学的期望水平,教师本身需要更多机会参与新课程理论培训,并有意识地拓宽自己的知识结构,学校为探究教学的开展准备充足的教学材料和现代化的设备,还有就是教学评价能够真正实现多元化,做到过程和结果并重.