高中物理探究式学习实施策略浅谈
寿县安丰中学:赵允刚
[摘要] 科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方法之一。科学探究活动就是要让学生亲生经历基本的科学探究过程,学习科学的探究方法,让学生在学习中体验物理,在体验中感受物理,从而培养学生发现问题,解决问题的能力,使学生获得终身学习物理的兴趣,养成良好的学习习惯,培养一定的学习能力。让学生充分感受物理的美,体会成功的愉悦。新的课程标准特别强调学生对过程的体验,主张让学生在探究中发现物理规律,在创造和成功中学习物理思想,从而改变在传统的应试教育中,教师运用“题海战术”使学生掌握物理知识的误区。因此,教师在教学活动过程中,应重视对学生在探究活动中的过程与方法的指导,对不同的课型要采用不同的方法去引导学生探究。
[关键词] 探究式学习 教学活动 问题 探究活动 教学模式
1 引言
所谓探究式学习即从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题,在教学中,创设一种类似于学术(或科学)研究的情感,通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程。和接受学习相比,探究学习具有更强的问题性、实践性、参与性和开放性。经历探究过程以获得理智能力发展和深层次的情感体验、建构知识、掌握解决问题的方法,是探究学习要达到的三个目标。
2 对探究式学习的理解
人们在理解和实施探究式学习中容易出现两方面的偏差,一是对探究的泛化,另一是对探究的神话。前者就是随意地给一些人们早已熟知的教与学的形式贴上探究的标签,如一个从目的到内容再到方法、步骤,甚至连表格都画好了的实验活动设计,却不仅被冠以探究而且是自由探究的名称;后者则只把从问题的提出,证据收集,主案的制订和实施到解释的形成,检验和结论的得出等等都是由学生自主发现,由学生独立完成的活动才归为探究。这两种观点都是极其错误的。区别事物的基本方法要把握它们的特征,探究式教学有如下五个方面的内容。
2.1 学习者围绕科学性问题展开探究活动
所谓科学性问题是针对客观世界中的物体、陌生事件提出的,问题要与学生必学的科学概念相联系,并且能够引发他们进行实验研究,导致收集数据和利用数据对科学现象做出解释的活动。在课堂上,一个有难度但又让人能尝到果实,足以引发探究的问题,能激发学生的求知欲望,并能引出另一些问题。例如,在“平面镜的成像特点”的实验中,要测出平面镜中的虚像到平面镜的距离时,由于看到的是虚像,摸不着,怎么办?问题提出,学生积极地思考方案:可以拿一只未点燃的蜡烛放在虚像的位置,与虚像重合,这样就可以测出虚像到平面镜的距离了。
2.2 学习者获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据
与其他认知方式不同的是,科学是以实验证据为基础来解释客观世界的运行机制。科学家在实验中通过观察测量获得实验证据,而实验的环境可以是自然环境如海洋,也可以是人工环境如实验室。在观察与测量中,科学家利用感官感知,或借助于仪器如望远镜延伸感官功能进行观察,甚至用仪器测量人的感官所不能感知的物质特性,如测量磁场。有时,科学家能控制条件进行实验;而另一些时候则无法控制,或者实行控制将破坏实验现象。在课堂探究活动中,学生也需要运用证据对科学现象做出解释如对温度,距离,时间进行测量并仔细记录数据。
2.3 学习者要根据事实证据形成解释,对科学性问题做出回答
科学解释借助于推理提出现象或者结果产生的原因,并在证据和逻辑论证的基础上建立各种各样的联系。科学解释须同自然观察或实验所得的证据一致,并遵循证据规则。科学解释还须接受公开的批评质疑,并要求运用各种与科学有关的一般认知方法(如分类、分析、推论、预测)以及一般的认知过程(如批判性推理和逻辑推理)。解释是将所观察到的与已有知识联系起来学习新知识的方法。因此,解释要超越现有知识,提出新的见解。对于科学界,这意味知识的增长;对于学生,这意味着对现有理解的更新。两种情况的结果都能产生新的认识。
例如:探究“响度与什么因素有关”的实验中:取一铁架台,在它下方悬挂着一只乒乓球,球旁紧贴着一个音叉,可以看到乒乓球被反复弹开。让学生分析其现象,这是由于正在发声的音叉振动幅度较小,而它的振动传递给乒乓球后,由于乒乓球较轻,因此乒乓球的振动幅度就明显多了,才会看到乒乓球被反复弹开。
2.4 学习者通过比较其他可能的解释,特别是那些体现出科学性理解的解释,来评价他们自己的解释
评价解释,并且对解释进行修正,甚至是抛弃,是科学探究有别于其它探究形式及其解释的一个特征。解释评价时,可以提出这样的问题:有关的证据是否支持提出的解释?这个解释是否足以回答提出的问题?从证据到解释的推理过程是否明显存在某些偏见或缺陷?从相关的证据中是否还能推论出其他合理的解释?检查不同的解释就要学生参与讨论,比较各自的结果,或者与教师,教材提供的结论相比较以检查学生自己提出的结论是否正确。这一特征的一个根本要素是保证学生在他自己的结论与适合他们发展水平的科学知识之间建立联系。也就是说,学生的解释最后应与当前广泛为人们所承认的科学知识相一致。
2.5 学习者要交流和论证他们所提出的解释
课堂上,学生公布他们的解释,使别的学生有机会就这些解释提出疑问,审查证据,挑出逻辑错误,指出解释中有悖于事实论据的地方,或者就相同的观察提出不同的解释。学生间相互讨论各自对问题的解释,能够引发新的问题,有助于学生将实验论据、有的科学知识和他们所提出的解释这三者更紧密地联系起来。最终,学生能解决彼此观点中的矛盾,巩固以实验为基础的论证。
对学生探究式学习活动特征的考察,使我们完全可以把探究式学习请下神坛,不至于使人望而却步。但是,设计一个探究式学习活动,我们虽然不强求活动在每一个方面都具有高度的探究性,但毕竟要具有一定探究式的活动内容,而且尤其不能缺少能起着核心要素作用的探究性活动内容。