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農(nóng)村中學(xué)物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探
[摘要]:本文立足于新課程改革的時代背景,結(jié)合當(dāng)前物理學(xué)科的課程特點(diǎn),說明“如何改革試驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生探究能力”的必要性。全文圍繞探究能力應(yīng)具備的幾個特點(diǎn),結(jié)合當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,闡述了培養(yǎng)學(xué)生探究能力的對策。
[關(guān)鍵詞]:實(shí)驗(yàn)改革;探究;創(chuàng)新
隨著世紀(jì)鐘聲的敲響,知識經(jīng)濟(jì)正闊步走來。伴隨知識經(jīng)濟(jì)的腳步,全國范圍內(nèi)的教學(xué)改革也在全面展開。如何改革傳統(tǒng)落后的教學(xué)方式以及如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力隨之成為改革探討的焦點(diǎn)。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),如何突出實(shí)驗(yàn)特點(diǎn),培養(yǎng)創(chuàng)新能力,也正成為眾多物理教師們關(guān)注的話題。2001年6月,我國新一輪的課程改革在全國范圍內(nèi)全面啟動,改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式,倡導(dǎo)發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí),探究式學(xué)習(xí),研究式學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)成為本次課改的新特征和新要求。如何在新形勢和新要求下有效利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢?現(xiàn)結(jié)合近幾年的教學(xué)探索,談幾點(diǎn)體會:
1.探究性實(shí)驗(yàn)的幾個顯著特點(diǎn):
1.1主動性
它是探究性實(shí)驗(yàn)的首要特征,它完全區(qū)別于傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的被動性。學(xué)生實(shí)驗(yàn)的需要一方面表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)的興趣,另一方面則表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)的責(zé)任。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,若能培養(yǎng)出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣(尤其是間接興趣),改變以往“按部就班測數(shù)據(jù),照搬照抄得結(jié)論”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,使學(xué)生逐步打破以往的被動接受,最終形成主動要求。那么一定能培養(yǎng)出實(shí)驗(yàn)的責(zé)任,使學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)是一件關(guān)乎自己成長的有意義的事。
1.2獨(dú)立性
它是探究性實(shí)驗(yàn)的核心特征,它完全區(qū)別于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的依賴性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)往往是實(shí)驗(yàn)方案依賴?yán)蠋熃o,實(shí)驗(yàn)過程依賴?yán)蠋熃?實(shí)驗(yàn)結(jié)論依賴課本給。而探究性實(shí)驗(yàn)則不同,研究課題需要學(xué)生獨(dú)立提出;假設(shè)和猜想由學(xué)生獨(dú)立做出;實(shí)驗(yàn)方案由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計;實(shí)驗(yàn)結(jié)果由學(xué)生獨(dú)立分析;實(shí)驗(yàn)結(jié)論由學(xué)生獨(dú)立得出;評估和交流是由學(xué)生間獨(dú)立開展;應(yīng)用結(jié)論解決問題由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行;檢驗(yàn)和修正結(jié)論由學(xué)生獨(dú)立完成。教師只起引導(dǎo)的作用。
1.3獨(dú)特性
這是探究性實(shí)驗(yàn)的重要特征,它完全區(qū)別于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的等同性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),老師忽視的是學(xué)生的個體差異,采用的是“齊步走”和“一鍋煮”。優(yōu)生和差生研究的是同樣一個課題,采用的是同一套實(shí)驗(yàn)方案,應(yīng)用的是同一套實(shí)驗(yàn)器材,大家測的是同樣的幾個數(shù)據(jù),得出的是同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。而探究性實(shí)驗(yàn),它尊重的是學(xué)生的個體差異,尊重的是每個人的人格,不同基礎(chǔ)和不同興趣。不同角度思考問題的人可確定不同的研究課題,提出不同的猜想與假設(shè),設(shè)計不同的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),得出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生是獨(dú)立的研究者和探索者。
1.4體驗(yàn)性
它是探究性實(shí)驗(yàn)的突出特征。通過探究實(shí)驗(yàn),它可以使學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)研究的過程,體驗(yàn)失敗的沮喪和成功的喜悅,使實(shí)驗(yàn)由認(rèn)知的理性范疇擴(kuò)展到情感、態(tài)度,價值觀。而傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生獲取的是間接經(jīng)驗(yàn),研究出的是別人的成果,無親身體驗(yàn)和人生感悟。
1.5問題性
問題是扣開科學(xué)之門的敲門磚,是開啟物理學(xué)寶庫的金鑰匙。現(xiàn)代教育理論認(rèn)為,感知不是學(xué)習(xí)動機(jī)產(chǎn)生的根本原因,問題才是學(xué)習(xí)動機(jī)產(chǎn)生的根本原因。沒有問題就難以誘發(fā)和激起求知欲。在探究性實(shí)驗(yàn)中沒有問題,學(xué)生就不會去深入思考,不會提出猜想和假設(shè),不會設(shè)計驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),不會分析探究結(jié)果,得出探究結(jié)論。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中學(xué)生盡管明確研究的問題,往往會因個體差異而使之不切合學(xué)生的實(shí)際,同時研究的往往又是世人明了的事先結(jié)論,因而無法誘發(fā)和激發(fā)起學(xué)生的求知欲,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)收效甚微。
2.當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
2.1探究性實(shí)驗(yàn)觀念淡漠驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)盛行
注重演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)忽視探究性實(shí)驗(yàn),是當(dāng)前物理教學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀。出現(xiàn)這個現(xiàn)狀的原因有哪些呢?
首先,量化考核方式單一化是導(dǎo)致這個現(xiàn)狀的根本原因。由于中考、高考的指揮棒的導(dǎo)引,卷面分?jǐn)?shù)成為評價各級各類學(xué)校辦學(xué)水平、教師教學(xué)能力的唯一依據(jù),因而卷面分?jǐn)?shù)成為大家追求的共同目標(biāo)。對分?jǐn)?shù)的片面追求,讓廣大師生為此疲于奔命,窮于應(yīng)付,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就成了形式,其目的不再是驗(yàn)證求知,探索發(fā)現(xiàn),而是能在考場中獲取分?jǐn)?shù)的一種“題型”。
其次,不合理的工作量的核算是導(dǎo)致這一現(xiàn)狀的另一個原因。各級學(xué)校在制定教師工作量時,沒有全面考慮到物理實(shí)驗(yàn)的紛繁復(fù)雜,使一線的物理教師承擔(dān)的授課班級過多,無暇引導(dǎo)學(xué)生開展探究活動。在一部分學(xué)校,往往又讓閑置的物理教師承擔(dān)其他非物理崗位的工作。
再次,課堂教學(xué)擠占物理課外活動是導(dǎo)致這個現(xiàn)狀的又一原因。在教學(xué)評價中,社會及教育主管部門每年僅憑考入重點(diǎn)高中和普通高中的人數(shù)評價學(xué)校的辦學(xué)水平,因而各地學(xué)校不僅將大量精力應(yīng)用于課堂教學(xué),甚至不惜用教學(xué)擠占師生課外活動,而且每月進(jìn)行月考,有的還每周進(jìn)行周考,大量擠占師生的周末乃至寒暑假,師生們哪有時間開展探究實(shí)驗(yàn)?zāi)?
基于以上原因,使得廣大中學(xué)物理教師為了適應(yīng)環(huán)境的要求,為了完成教育教學(xué)任務(wù),實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也就順理成章地用演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)充斥其中,至于探究自然無暇顧及,于是又從“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn),講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”的昨天步入“以演示實(shí)驗(yàn)代替分組實(shí)驗(yàn),分組實(shí)驗(yàn)代替探究實(shí)驗(yàn)”的今天,埋沒了實(shí)驗(yàn)的探究功能,阻礙了師生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
2.2教師探究能力偏低
現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,中學(xué)物理教師應(yīng)該具備三方面的實(shí)驗(yàn)素質(zhì):觀察實(shí)驗(yàn)的素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)思維的素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作的素質(zhì)。觀察實(shí)驗(yàn)的素質(zhì)表現(xiàn)在能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有目的的觀察,能從學(xué)生實(shí)驗(yàn)中觀察出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?能從學(xué)生操作中觀察出實(shí)驗(yàn)的思維活動;實(shí)驗(yàn)思維的素質(zhì)表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計上;實(shí)驗(yàn)操作的素質(zhì)表現(xiàn)在選擇使用儀器、裝配實(shí)驗(yàn)儀器、調(diào)試實(shí)驗(yàn)儀器、使用實(shí)驗(yàn)儀器、修理實(shí)驗(yàn)儀器上。目前大多數(shù)的物理教師只會依章照本使用現(xiàn)成儀器做幾個演示實(shí)驗(yàn),帶領(lǐng)學(xué)生做幾個分組實(shí)驗(yàn)。連調(diào)試儀器、修理儀器和制作教具都不會,哪還有進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性思維呢?
2.3探究實(shí)驗(yàn)的硬件設(shè)施難予具備
探究實(shí)驗(yàn)的儀器欠缺。探究性實(shí)驗(yàn),它是由學(xué)生主動、獨(dú)立完成的一項探究性活動。實(shí)驗(yàn)的目的由自己確定,方案由自己設(shè)計,器材由自己選擇(甚至連時間都可以由學(xué)生確定),實(shí)驗(yàn)由自己操作,因此需要的實(shí)驗(yàn)器材數(shù)量和功能都應(yīng)該多。普及實(shí)驗(yàn)室中配置的實(shí)驗(yàn)器材大多已過時,甚至老化,不能滿足學(xué)生的需要。
探究實(shí)驗(yàn)的場地不足。探究性實(shí)驗(yàn)既然是學(xué)生主動、獨(dú)立完成的一項探究性活動,就要提供足夠?qū)W生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室。“普實(shí)”中配置的實(shí)驗(yàn)室,僅能滿足班級間輪流進(jìn)行的課堂分組實(shí)驗(yàn),沒有隨時供學(xué)生自己進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的場地。
探究時間不足。探究性實(shí)驗(yàn)除了有開放性的實(shí)驗(yàn)室,還應(yīng)有足夠?qū)W生自由支配的課余時間。目前大量擠占了活動課的課堂教學(xué),師生哪還有“空閑”去探究。
供探究實(shí)驗(yàn)查閱的資料和科普讀物奇缺。探究實(shí)驗(yàn)既然是學(xué)生主動、獨(dú)立完成的一項探究活動,就應(yīng)該有擴(kuò)大學(xué)生知識視野的科普讀物,讓學(xué)生在科普讀物中拓展課本知識,走進(jìn)科研領(lǐng)域。探究實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自己進(jìn)行的,就應(yīng)該有可供學(xué)生查閱的相關(guān)資料,以便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)操作。現(xiàn)在,不少學(xué)校都配置了微機(jī)室,可是不少學(xué)校僅把它作為信息技術(shù)課的工具,不給學(xué)生上網(wǎng)進(jìn)行資料查詢。
3.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生探究能力的對策:
3.1改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,創(chuàng)設(shè)探究實(shí)驗(yàn)的大環(huán)境
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改變,首先是對待實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變,探究性實(shí)驗(yàn)既然具有主動性、獨(dú)立性、獨(dú)特性、體驗(yàn)性和問題性,就應(yīng)該在教師的引導(dǎo)下,放手讓學(xué)生去做,充分調(diào)動學(xué)生的主體作用,教師只是“導(dǎo)師”,學(xué)生當(dāng)“研究生”,其次,應(yīng)該改革對物理教學(xué)的考核評價方式,加大對探究性實(shí)驗(yàn)考核的力度,重新核定物理教師的工作量,避免教師因授課班級過多而無暇準(zhǔn)備和引導(dǎo)探究性活動。再次,教師自身的探究能力如何,將直接影響學(xué)生的探究能力的培養(yǎng),因而還應(yīng)建立物理教師探究實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn)機(jī)制,使當(dāng)今物理教師能勝任此項工作。
創(chuàng)設(shè)探究實(shí)驗(yàn)的大環(huán)境,首先應(yīng)該提供足夠的實(shí)驗(yàn)器材。由于學(xué)生可以確定探究的課題,自己確定實(shí)驗(yàn)方案,自己組裝器材,自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,因此需要的器材數(shù)量大、品種多,不是普通實(shí)驗(yàn)配置的器材就可以滿足的!其次,學(xué)校還應(yīng)提供開展探究實(shí)驗(yàn)所需要的輔導(dǎo)材料和科普讀物,以便學(xué)生拓寬知識面,查閱資料,幫組自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計。再次,學(xué)校還應(yīng)提供學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)場地,開放實(shí)驗(yàn)室,以便學(xué)生隨時可以進(jìn)行科學(xué)探究。最后,學(xué)校應(yīng)該開放微機(jī)室,保證學(xué)生獲取探究資料和探究時間。
當(dāng)然,既然探究實(shí)驗(yàn)的一切過程都由學(xué)生自主進(jìn)行,難免由于學(xué)生的學(xué)識不足或考慮不周到而出現(xiàn)問題,除了提供給學(xué)生可查閱的資料外,還應(yīng)配置指導(dǎo)教師,改變以往的實(shí)驗(yàn)室管理員的保管職能為輔導(dǎo)職能,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
3.2教給學(xué)生開展探究性實(shí)驗(yàn)的方法
“授之以魚,不如授之以漁”。教給學(xué)生科學(xué)知識,不如教給學(xué)生獲取知識的方法。教學(xué)中應(yīng)該改變以往重知識傳授,輕方法教育;重實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,輕科學(xué)探究的傳統(tǒng)觀念,而應(yīng)該從教給學(xué)生探究的方法入手,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識,激發(fā)學(xué)生的探究興趣。
3.3制定激勵學(xué)生開展科學(xué)探究,進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的激勵機(jī)制
激勵,是學(xué)生求知和上進(jìn)的動力。合理的激勵機(jī)制有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識,激發(fā)學(xué)生的探究興趣。因此,各級各類學(xué)校應(yīng)制定合理的獎勵政策,把文化知識的學(xué)習(xí)獎勵與發(fā)現(xiàn)和發(fā)明擺到同樣的高度,舉辦發(fā)明創(chuàng)造展覽,以此激勵學(xué)生開展科學(xué)探究,進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。
3.4制定探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核目標(biāo)
考核,能夠激勵和監(jiān)督教師的教學(xué)活動。建立探究性實(shí)驗(yàn)的考核目標(biāo),既可以激勵教師大量開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),也能監(jiān)督教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué),避免教師以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)代替探究實(shí)驗(yàn)。盡管課程改革已實(shí)施兩年有余,但中考考題并沒有充分體現(xiàn)探究和創(chuàng)新的要求,因而評價體系的不健全使不少教師仍然“穿新鞋,走老路”。唯有建立探究性實(shí)驗(yàn)的考核目標(biāo),才能使新課改得以真正貫徹,培養(yǎng)真正的創(chuàng)新人才,真正提高民族素質(zhì)。
綜上所述,承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的廣大物理教師和教育管理者,只有弄清探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,不斷探索,不斷總結(jié),才能真正實(shí)現(xiàn)改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。才能實(shí)現(xiàn)課程改革的最終目標(biāo),才能真正培養(yǎng)出新時代的創(chuàng)新人才。
[參考文獻(xiàn)]:
(1)朱慕菊主編《走進(jìn)新課程--與課程實(shí)施者對話》,北京師范大學(xué)出版社,2002.9
(2)陜西師范大學(xué)主辦的《中學(xué)物理教學(xué)參考》,2004年第7期第22頁~23頁
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(4)張仁勛主編《中學(xué)物理教學(xué)研究》,四川大學(xué)出版社,1998年月出
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