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  • 基于探究式教学模式的初中物理教学的创新策略

    基于探究式教学模式的初中物理教学的创新策略
     摘 要:初中物理作为自然科学中的基础学科,对现代化技术的发展有着至关重要的作用,加上物理学科自身具有的特点,结合当前初中教学实情,应用探究式教学是必然趋势。阐述探究式教学模式,分析初中物理探究式教学的应用及实施模式,以期对初中物理教学工作起到抛砖引玉的作用。
      关键词:探究式教学;初中物理;教学研究
      21世纪是人才综合素质竞争的世纪,现代教育应体现以人为本理念,重视培养学生的综合素质。长期以来,我国学生在学习过程中大多处于被动灌输状态,教师在教学上往往以传授知识为主,扮演着传授者角色,不自觉地制约了学生综合素质的发展及创新思维的培养。鉴于此种现象,探究式教学成为我国教学发展的主要方向。初中物理是一门自然学科,帮助学生了解生活中的自然现象,学到基本的物理知识。在初中物理教学中应用探究式教学具有重要意义。
      一、探究式教学概述
      所谓探究是指探索研究,努力寻找答案、解决问题。通常情况下,探究有广义及狭义之分,广义是指通过独立而解决的一切活动,不仅包括能够解决的问题的活动,而且还包括人的深思熟虑的探索。狭义是指科学探究,即科学家以自然界为资料,对其进行研究探索。而探究式教学是指教师在教学过程中,善于引导学生,让学生独立自主地学习及合作谈论,以教材内容为基础,以学生生活的周围世界为参照,最终让学生自由表达、探究及讨论,让学生将自己所学知识应用到实际问题的解决中。重点强调的是以学生为主体,教师扮演引导者的角色。
      初中物理教学中的探究式教学一般包括以下几部分:提出问题、猜想及假设、制定探究计划、设计实验、对实验结果进行讨论。每一部分又包括若干要素。当然,探究式教学并不一定按照上述的步骤进行探究,可挑选几个重要的步骤。采用探究式教学的目的是为了让学生对物理现象进行科学理解,运用到自己的生活当中,最终培养学生的创造性思维。
      采用探究式教学能够改变原有“满堂灌”及“机械讲授”的教学方式,促进教学方式的根本改革,为课堂教学注入新的生机,激发学生学习兴趣,使素质教育得以落实;将学生放在探究性、合作性及体验性的框架下进行活动,能够培养其创新精神及创造能力;可使广大学生在学校教育的过程中体验探索及发现的快乐,并实现科教兴国的目的,激发社会的精神力量,让每一位学生的潜能及优势得到最大限度的发挥及发展。
      二、初中物理探究式教学设计特点及原则
      (一)探究式教学的特点
      首先,应有突显性及统整性。所谓的突显性是指有目的及重点地将某一种教学要素突显出来,进而实现特定的教学目标;统整性是指教学设计应从整体出发,对教学内容、目标及过程进行周密的安排,并紧紧围绕该目标进行特定服务。其次,应有操作性及易控性。在进行探究设计时应设计切实可行的教学方案,采用一定的变式,对变量进行控制,进而使其成为具有操作程序的价值,利于学生将探究活动进行到底;此外,教师应有充足的时间对整个探究活动进行检查及计划,对存在的各个因素进行预演,尤其是对整个探究过程的把握。最后,应具有开放性及创造性。所谓的开放性是指教学设计不能过多地干涉学生探究过程,充分体现学生的主体作用,让学生学会自学,给学生自由创造的空间;而创造性则是指教学设计应与众不同,在充分评估学生能力及教学内容的基础之上进行设计,同时也需要借助仪器及实验材料,对其进行改造,进而实现探究的目的。
      (二)探究式教学的原则
      首先,坚持系统性及民主性原则。所谓系统性是指教学探究活动应以教师、学生及材料为基础,对这些因素进行整体安排,注重每一个因素在系统中所发挥的作用,进而适应学生综合发展的需要。民主性则是营造一个利于学生学习的环境,形成和谐及宽松的氛围,注重学生的意见及尊重学生情感,使学生敢于提问,敢于探索,同时鼓励学生进行求异思维,冲破常规思维。其次,坚持过程性及问题性原则。所谓过程性是指探究式教学应强调“学中做”“做中学”,通过“做”来培养学生的各种能力,让学生学会学习,引导学生参
    到探究活动中,锻炼学生收集信息、处理信息及评价的能力。而问题性则是指问题情境的设计,不仅包括问题自身,而且还包括问题的引入方式及利用方式等,通过结合日常教学,引导学生相互解疑,让学生更多地体验探索过程。最后,坚持主体性及发展性原则。要求发挥学生主体性就是要求在探究活动中充分发挥学生的主动性对问题进行探究,激发学生探究兴趣,确保探究过程的开放性,为其创造自主探究的机会。而发展性则是指给学生留足思考及探究的时空间,并对其进行拓展及延伸,营造一种意味无穷的教学境界。
      三、初中物理探究式教学的实施模式
      初中物理教学中探究式教学的实施模式主要有以下三种,分别为“猜想—反驳”模式、“假说—演绎”模式、“问题—归纳”模式。下面对这三种模式进行详细阐述:
      (一)“猜想——反驳”模式
      “猜想—反驳”模式是指先提出问题,对其进行设置猜想,然后对其提出反驳,最后进行立论。实施该探究模式可激发学生进行创造性思维,充分发挥个人特长,进行自主探究,从中引发不同的猜想。如下教学案例:
      探究力和运动的关系。首先教师提出问题:当小球被踢出去后,为什么越滚越慢呢?引导学生做出猜想:当小球离脚之后,也就不再受到脚施加给它的压力,所以速度也就越来越慢,直到静止为止。然后教师对其进行反驳:如果采取同样的力将同一个球踢出去,在水泥地上的速度越来越快,并滚得越来越远,但在草地上滚的距离就比较近,由此表明摩擦面越光滑球滚的距离也就越大,与摩擦面有一定的关系;如果不存在这个摩擦,那球就不会停下来,一直进行运动。由此表明:球滚动的越来越慢,且在不同条件下滚动的距离不一样,是受到摩擦阻力因素的影响。最后,通过自主探究得出本次探究活动结论:力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持。
      (二)“假说——演绎”模式
     “假说—演绎”模式是指首先发现问题,搜集事实,然后设置假说,对其进行论证,最后归纳总结。演绎探究与其他探究模式有所不同,是从一般到个别的思维方式。与归纳探究完全相反,最为典型的特点就是概念或原理总先于经验。采用演绎探究能够确保每一位学生都参与到活动中,体会成功的快乐,尤其对较难的教学内容,采用演绎探究的效果往往较好。如下教学案例:
      探究灯泡的亮度与什么因素相关。首先,教师提出“哪些因素会影响并决定灯泡的亮度?要求学生在课下对其进行收集相关信息。如在220V的额定电压条件下,分别选取一只额定功率为15W的灯泡,另一只功率为100W的灯泡;在并联的情况下,100W的灯泡较亮,15W的灯泡亮度较暗;但在串联电路中,15W的灯泡较亮,100W的灯泡较暗。此外,家庭电路中,不同的发光体其亮度也不同。然后设置假说“灯泡实际消耗的功率大小可能影响和决定了灯泡的亮度。”在此过程中教师可引导学生进行各种猜想,在猜想的过程中充分发挥学生的思维,培养其创新能力。再对假设结果进行推论,“在家庭电路中,照明设备实际功率越大,其亮度就越高,它消耗的实际功率就越大即额定功率大。”对此推论则可进行相关论证,可要求学生对家庭设备及照明进行调查,并搜集相关证据及资料,辅以证据。最后,对结果进行归纳,得出“灯泡消耗的实际功率决定了灯泡的亮度。”
      (三)“问题——归纳”模式
      所谓的归纳探究是指从特殊或个别出发,通过探究进而得出的一般结论及对其进行的相关探究。在进行归纳探究时,学生可以获得一系列的观察资料,并对其进行实验观察,经过分析最终归纳出结论。其基本步骤为事

    实讨论——实验观察——分析总结——得出结论。采用归纳式探究有助于学生积极动脑,在积极动手的基础之上获得对知识的理解;有助于调动学生的学习兴趣,激发学生的学习动机;还有利于发展学生的分类、观察、推理及总结能力。如下教学案例:
      探究物质吸热和放热的过程,学习“比热容”。首先,教师可摆出事实依据“海边的沙滩在夏日的中午温度极高,而此时的海水是凉的;晚上时,沙滩很凉,海水温度升高”。引导学生结合事实,进行大胆的猜想,是什么原因导致这种现象的发生,难道是水或者沙子的物质属性所决定的吗?根据这个猜想,设计相关试验。可这样设计实验:将一杯水与一杯沙子同时放在一个电炉上进行加热,确保两杯物体的质量及加热时间均相同,然后不断对沙子进行搅拌,再观察哪种物质的温度升高较快,并对相关数据进行统计及记录。再对记录的数据进行分析总结,得出“在同一加热条件和同样的加热时间下,沙子和水吸收了相同的热量,但升高的温度不一样,这就说明这两种物质对热量的吸收能力不同。”最后,归纳出规律,得到结论如下:“质量相同的物质在同一条件下,若吸热的本质及散热的情况不同,这种现象在物理学中被概念化为物质的比热容”。
      四、结束语
      总而言之,探究式课堂教学模式,不仅为教师提供了广阔的创造性教学空间,也为学生学习提供了更大的发挥空间。在进行物理学科探究式教学中,教师要注重合理设计物理实验,尽量简化探究式模式,提高课堂教学效果。必要时也可以适当引用一些典型案例,以充分激发学生学习物理的主动性和创造性,培养学生的科学探究能力和科学态度,提高学生的创新精神和科学精神。进而不断提高中学物理教学水平,更好地完成初中物理教学任务。

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