學科教育論文-初中物理課程實施“探究式教學”的研究.doc

學科教育論文-初中物理課程實施“探究式教學”的研究【摘要】在初中物理課程標準（實驗稿）中，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。本文主要從探究式教學的開展以及在實施過程中所遇到的問題進行了研究，提出了筆者的一些見解。【關(guān)鍵詞】探究式教學研究引言新一輪國家基礎(chǔ)教育課程改革的一個重要而具體的目標，就是要改變至今仍普遍存在的學生被動接受、大運動量反復操練的學習方式，倡導學生主動參與的探究學習。在理科各科國家課程標準中，科學探究的意義以及如何通過國家標準促進探究式學習實施的問題，得到普遍的重視?？茖W探究不僅被作為重要的理念強調(diào)、作為教學建議提出，而且被列入了課程標準和內(nèi)容標準之中，作為必須實施的內(nèi)容要求。全日制義務教育物理課程標準（實驗稿）（以下簡稱物理課程標準）指出：在義務教育階段，物理課程不僅應該注重科學知識的東授和技能的訓練，注重將物理科學的新成就及其對人類文明的影響等納入課程，而且還應該重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創(chuàng)新意識以及科學精神的培養(yǎng)。物理課程標準中還指出，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。因此，開展探究式教學，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力具有重要的意義。正文一、探究式教學的本質(zhì)所謂探究式課堂教學，就是以探究為主的教學。具體說它是指教學過程是在教師的啟發(fā)誘導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供充分自由表達、質(zhì)疑、探究、討論問題的機會，學生通過個人、小組、集體等多種形式的解難釋疑嘗試活動，將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式。探究式教學在實質(zhì)上是一種模擬性的科學研究活動。二、探究式教學的開展、實施物理課程標準明確指出，課程的總目標是使學生：保持對自然界的好奇，發(fā)展對科學的探索興趣，在了解和認識自然的過程中有滿足感及興奮感；學習一定的物理基礎(chǔ)知識，養(yǎng)成良好的思維習慣，在解決問題或作決定時能嘗試運用科學原理和科學的研究方法；經(jīng)歷基本的科學探究過程，具有初步的科學探究能力，樂于參與和科學技術(shù)有關(guān)的社會活動，在實踐中有依靠自己的科學素養(yǎng)提高工作效率的意識；具有創(chuàng)新精神，能獨立思考，勇于有根據(jù)地懷疑，養(yǎng)成尊重事實、大膽想象的科學態(tài)度和科學精神；有關(guān)心科學發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識，樹立正確的科學觀、有振興中華、將科學服務于人類的使命感和責任感。探究教學模式是探究教學理論與實踐的中介環(huán)節(jié)，是溝通兩者的橋梁。在物理課程標準中，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。將科學探究列入課程標準，旨在將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學生的探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。學生在科學探究活動中，通過經(jīng)歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程，學習物理知識與技能，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領(lǐng)悟科學的思想和精神。科學探究的形式是多種多樣的，其要素有：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。在學生的科學探究中，其探究過程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素?？茖W探究滲透在教材和教學過程的不同部分。下面是筆者結(jié)合初三物理（舊教材電流跟電壓、電阻的關(guān)系）的內(nèi)容，采用探究式教學上的一節(jié)教學案例。學完初中物理（人教版第二冊）的第五、六、七三章后，學生已經(jīng)知道了電流、電壓、電阻的初步概念，明白了電壓使電路中形成電流，導體對電流阻礙作用的大小叫電阻。同時學生也已會使用電流表、電壓表和滑動變阻器，為探究電流跟電壓電阻的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。、提出問題在此基礎(chǔ)上，教師只要稍稍啟發(fā)一下：本堂物理課我們將學習什么新知識呢？學生馬上就能回答出：本堂課將學習電流跟電壓電阻關(guān)系。從而激發(fā)學生自己提出問題。、猜想與假設(shè)教師緊接著問題提問：那么電流跟電壓電阻有什么關(guān)系？這時幾乎所有的學生都能猜測到：導體兩端的電壓越高，導體中的電流就會越大；導體的電阻越大，導體中的電流就會越小。這個猜想到底對不對？請同學們設(shè)計實驗進行探究。、制定計劃與設(shè)計實驗全班學生按照兩人一組分成若干個探究小組，開始制定實驗計劃與設(shè)計實驗。學生在準備探究時就開始遇到新的問題，即電路中的電流變化可能是由于導體兩端的電壓變化引起的，也可能是由于導體的電阻變化引起的。這時探究好像無法進行，但由于課本的提示，學生懂得應把探究過程分兩步進行：先研究電流與電壓的關(guān)系，再研究電流與電阻的關(guān)系。在研究過程中，還要分別保持一個量不變（控制變量）。問題解決后，各探究小組開始設(shè)計實驗（實驗器材是初中電學實驗盒，每個小組一盒），畫出實驗電路圖。、進行實驗與收集證據(jù)學生按照制定好的計劃進行實驗，并且收集證據(jù)。先保持電阻不變，研究電流與電壓的關(guān)系。再保持電壓不變，研究電流與電阻的關(guān)系。、分析與論證各探究小組根據(jù)實驗中得出的數(shù)據(jù)，通過分析表格中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的有關(guān)信息，得出各自的結(jié)論。有的學生說：“電壓越大電流就越大，電阻越大電流就越小?！币灿械膶W生說：“導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，導體中的電流與導體的電阻成反比?！边€有的學生更準確地說：“在電阻一定的情況下，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；在電壓一定的情況下，導體中的電流與導體的電阻成反比?！碑斎?，有的學生也這樣說：“電壓和電流成正比，電阻與電流成反比。”實驗完成后，各探究小組交流匯報實驗結(jié)論。在匯報實驗結(jié)論的過程中，學生之間互相傾聽各自的實驗結(jié)論，電阻R/51015電流I/A0.60.30.2電壓U/V123電流I/A0.10.20.3充分尊重他人的實驗成果，同時也對與自己的實驗結(jié)論不同的小組提出質(zhì)疑，在反復質(zhì)疑論證的基礎(chǔ)上，形成共識、得出結(jié)論在電阻一定的情況下，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；在電壓一定的情況下，導體中的電流與導體的電阻成反比。、評估通過學生的親身探究，既培養(yǎng)了學生的實驗探究能力，又在輕松愉快的環(huán)境中學到了知識，還在探究性學習中培養(yǎng)了學生的搜集證據(jù)、分析與處理信息和交流與合作的能力。由于全班的學生程度各異，有的小組探究很成功，有的小組卻不盡人意。對于探究不成功的小組，要幫助他們分析原因，從中吸取經(jīng)驗教訓，嘗試改進探究方案。另外，由于是采用人教版的教科書，學生基本上是沿著課本的思路進行探究，還沒有達到完全的開放。、交流與合作在課題探究完成后，要求學生寫出簡單的科學探究報告。在編寫科學探究報告、設(shè)計表格和電路圖等工作中，要循序漸進地引導學生用盡可能準確的語言表述自己的探究過程、所得的證據(jù)及自己的觀點。不但要重視書面表達，也要重視口頭表達，要讓每個學生都有充分的機會作口頭陳述。在交流及探究的其他環(huán)節(jié)上，要使學生認真聽取與自己不同的意見，讓各種想法、各種觀點進行充分的交流和討論。三、開展探究式教學中存在的問題實施探究式教學，它將切實改變傳統(tǒng)的課堂教學模式，促進教學方式的根本性轉(zhuǎn)變；而且探究式教學所強調(diào)的學生自主探索、問題解決、發(fā)現(xiàn)學喜、科學精神等必將成為創(chuàng)新教育開拓新的路徑，使創(chuàng)新教育能夠真正付諸于現(xiàn)實。但從上面的教學案例也可以看出，要實施探究式教學，不是現(xiàn)行初中物理教材中每一節(jié)都適宜采用的，有的章節(jié)可以采用（如初二物理的可探究影響滑輪組的機械效率高低的主要因素、初三物理探究焦耳定律、探究電磁感應、探究影響通電螺線管和電磁鐵的磁性強弱的因素等），有的章節(jié)則根本不宜采用（如有些概念課）。適宜采用探究式教學的章節(jié)中，在具體實施過程中還會遇到很多的問題：如實驗器材不足，無法實施探究式教學；班生規(guī)模過大，教師難于駕馭課堂；學生素質(zhì)差異，對大部分學生不起探究作用；課時緊、探究時間長，影響教學進度；更主要的是教學效果的不確定性，影響教學效果的評價等。調(diào)查表明：多年來科學教育工作者一直倡導以探究為基礎(chǔ)的科學教學，然而在實施探究式教學的實驗校中，學生的成果一直不盡人意。部分原因在于科學教育工作者實施探究式教學的強烈愿望與運用探究式教學方法之間存在著矛盾。的確，許多教育工作者已經(jīng)認識到實施探究式教學的重要意義，而且積極付諸實踐，但結(jié)果卻難以令人滿意。教師抱怨說探究式教學難于操作，容易引起混亂，對大部分學生不起作用，對能力低或能力一般的學生來說尤其難。也有教師對探究式教學結(jié)果的不確定性感到不滿，他們發(fā)現(xiàn)學生讀不懂探究性教學材料，在教學中大多學生不能探究，師生對探究感到很不舒服。凡此種種障礙著探究式教學的進一步實施和研究。四、探究式教學中存在問題的解決方法探究式教學與傳統(tǒng)的講授教學有很大的不同，它以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)為目的，以模擬的科學活動過程為教學方式，對教師、學生、課程、教學環(huán)境等提出了更高的要求。如何評估各因素是否有利于探究教學的開展，以及探究教學的效果尤其是學生探究學習的質(zhì)量，尚是一個有待解決的問題需要加強研究。由于探究式教學的評估標準一般較抽象、籠統(tǒng)，另一方面它到底有哪些組成，目前尚沒有專門的研究成果。沒有科學的評估標準，也就無法制定全面、系統(tǒng)的評估指標體系。從國外的評估方法可以知道，教學評估的多元化正成為新趨勢。這種多元化表現(xiàn)在評估角度的多種多樣；關(guān)注學生在教學不同階段的發(fā)展；評估的任務需要多種能力參與完成，并與真實生活相關(guān)聯(lián)。多元評估使得教師更加