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1 問題的提出 探究式課堂教學(xué)今天被認(rèn)為是課堂改革的一種方向,但它與實(shí)際的科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的探究是有本質(zhì)區(qū)別的,由此有人認(rèn)為,物理課堂上進(jìn)行的探究式教學(xué)活動(dòng)其實(shí)是一種“偽探究”。 誠(chéng)然,物理課堂教學(xué),它傳授的是前人已經(jīng)總結(jié)出的物理概念和物理規(guī)律,它本身并不是一種發(fā)現(xiàn)過程,但若通過課堂教學(xué)的假意創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生在課堂上把先輩們的創(chuàng)造發(fā)明和科學(xué)發(fā)現(xiàn)從思想方法、思維品質(zhì)、科學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)技能等諸多方面有深刻的體驗(yàn),強(qiáng)調(diào)知識(shí)獲得的過程和方法,這可能是當(dāng)今倡導(dǎo)的探究式教學(xué)的本意所在,這種探究雖然是一種“偽”,卻能真正讓學(xué)生經(jīng)歷基本的探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法,培養(yǎng)進(jìn)行探究創(chuàng)新的實(shí)踐能力,因此這樣的探究式課堂教學(xué)還是有重要的現(xiàn)實(shí)意義的。 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)不僅受外界因素影響,更主要的是受學(xué)習(xí)者本身的認(rèn)知方式、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、情感、價(jià)值觀等的影響。 而這些因素卻往往被傳統(tǒng)的教學(xué)觀所忽略。 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論啟示我們,每一種理論與法則的建立都隱含著科學(xué)家們的科學(xué)探索精神和科學(xué)方法的應(yīng)用。 無(wú)論科學(xué)知識(shí)發(fā)生怎樣的變化,這種精神和科學(xué)方法的應(yīng)用是始終如一的。 可見,現(xiàn)代學(xué)習(xí)的主流理論也表明,在課堂上要改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀,在知識(shí)傳授的過程中,把科學(xué)家的探索精神和科學(xué)方法的應(yīng)用體現(xiàn)在課堂的教學(xué)中,是現(xiàn)代學(xué)習(xí)方法的重要環(huán)節(jié),這種“偽”探究其實(shí)是獲得真知識(shí)的主渠道。 物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最普遍、最基本的運(yùn)動(dòng)形式及規(guī)律的科學(xué),它是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以思維為主導(dǎo)、應(yīng)用為目的的自然科學(xué)課程,物理概念和規(guī)律是通過觀察實(shí)驗(yàn)、抽象假說等研究方法,并經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)而建立起來(lái)的。物理教學(xué)具有三大特殊性,以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),以形成物理概念和掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)為中心,以物理教學(xué)緊密聯(lián)系實(shí)際為原則,物理學(xué)科的這種特點(diǎn),勢(shì)必要求物理課堂教學(xué)應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的自主性,讓學(xué)生能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題,主動(dòng)收集分析有關(guān)信息和資料構(gòu)建出物理概念和規(guī)律,這一切都離不開課堂上的探究過程,盡管它是“偽”的模擬過程,但能真的讓學(xué)生充分領(lǐng)略到先輩們的科學(xué)精神和科學(xué)方法以及深刻的思維過程。 綜上所述,物理課堂上進(jìn)行的探究式的教學(xué)雖然具有“偽”探究的假象,但它的積極意義還是很顯然的。那么,怎樣才能把這種“偽”探究轉(zhuǎn)化為讓學(xué)生獲得知識(shí)的同時(shí),也能對(duì)現(xiàn)代科學(xué)方法有真正的收獲呢? 下面談?wù)劰P者的教學(xué)實(shí)踐體會(huì)。 2 正確理解課堂上的科學(xué)探究 科學(xué)探究本身充滿著科學(xué)家的創(chuàng)造性的智慧,不是每個(gè)人在探究中都能獲得成功,但科學(xué)探究反映了人類對(duì)自然界的永無(wú)止境的揭密過程。 歷史上伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究的先河,牛頓通過萬(wàn)有引力定律把天地聯(lián)系起來(lái),法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律,麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波,相對(duì)論和量子力學(xué)更是科學(xué)探究的輝煌成就。 通過物理課堂教學(xué)不是以學(xué)生能有發(fā)明創(chuàng)造為目的,而是讓課堂上進(jìn)行的探究式學(xué)習(xí)。 首先應(yīng)讓學(xué)生樹立一種觀點(diǎn),通過我們的教學(xué)讓學(xué)生體會(huì)到我們所學(xué)知識(shí)是科學(xué)家們是怎樣發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)立的,讓他們形成正確的科學(xué)觀,而不是只記住一些結(jié)論。 其次,培養(yǎng)學(xué)生正確的思維品質(zhì),讓學(xué)生能積極主動(dòng)地獲得知識(shí),敢于提出問題,發(fā)表自己的見解,主動(dòng)尋求和建立知識(shí)間的聯(lián)系。 由此可見,課堂上不能搞形式的探究活動(dòng),不能認(rèn)為讓學(xué)生放開,自己發(fā)現(xiàn)問題,自己動(dòng)手去探究,才是探究式教學(xué)。 其實(shí),中學(xué)生在現(xiàn)行的教育制度下,主要是通過課堂來(lái)完成學(xué)習(xí)任務(wù)的,由于受教學(xué)內(nèi)容、課時(shí)、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)條件的限制,一般不可能讓中學(xué)生自由去探究。 因此,形式的探究教學(xué)只能是做做表面文章,湊湊熱鬧而已,達(dá)不到新課程理念下教學(xué)的真正目的。 下面以人教版新課標(biāo)高中物理必修1“質(zhì)點(diǎn)”的引入為例,談?wù)劰P者的教學(xué)實(shí)踐。質(zhì)點(diǎn)是在研究物體運(yùn)動(dòng)中提出的一種模型,對(duì)學(xué)生來(lái)講,這個(gè)概念是不難建立的, 在課堂上可以直接讓學(xué)生接受,過去的教學(xué)總是教師直接告訴學(xué)生,然后舉一些實(shí)際事例,讓學(xué)生識(shí)別。這樣的教學(xué)就知識(shí)學(xué)習(xí)而言,還是能比較好的掌握,但對(duì)學(xué)生來(lái)講,為什么要引入質(zhì)點(diǎn)沒有自己的思考,學(xué)過之后盡管也能理解質(zhì)點(diǎn)的概念,卻不能受到思維過程的訓(xùn)練和提高。在新一屆高一的物理教學(xué)中,我先向?qū)W生提出在日常生活中遇到的各種運(yùn)動(dòng)中,如何來(lái)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的距離,學(xué)生容易答,只要用尺子測(cè)量就可以了,我進(jìn)一步請(qǐng)學(xué)生們做一做,以課本為例,測(cè)量課本從桌子一端移至另一端運(yùn)動(dòng)的距離是多少? 學(xué)生們實(shí)踐后,有的說,就是桌子長(zhǎng),有的說,應(yīng)該減去書的長(zhǎng)度,還有的說,要加上書的長(zhǎng)度。通過學(xué)生們的議論,各自說了理由后,我指出大家在測(cè)量中所以有不同的答案,實(shí)際上是因?yàn)闀旧碛写笮∷拢趯?shí)際問題中,有時(shí)候可以不必計(jì)較它的大小,如汽車從蘇州至南京中,汽車通過的距離在測(cè)量中就不像書通過桌子那樣有明顯的不同了。 這個(gè)時(shí)候,我讓學(xué)生們說說看,在測(cè)量物體的運(yùn)動(dòng)距離的時(shí)候,我們應(yīng)先做什么樣的思考,使他們體會(huì)到,如果在描述物體運(yùn)動(dòng)中,把物體視為一個(gè)點(diǎn)來(lái)看時(shí),就能把一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)大大簡(jiǎn)化了。上述教學(xué)中,并沒有什么探究過程,但讓學(xué)生從具體的事例中體會(huì)出引入質(zhì)點(diǎn)的用意,而不需要去死記質(zhì)點(diǎn)的定義,更沒有必要搞形式的探究,讓學(xué)生到教室外面去,觀察物體的運(yùn)動(dòng)后,再來(lái)學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)的概念。 3 確實(shí)保障學(xué)生的主體作用 傳統(tǒng)教學(xué)中,教師對(duì)學(xué)生要學(xué)習(xí)的知識(shí),在備課中力求怎樣能掌握知識(shí)的本身,以知識(shí)的擁有者權(quán)威地向?qū)W生展現(xiàn)出來(lái),或者根據(jù)自己的學(xué)習(xí)體會(huì)來(lái)表達(dá)知識(shí)。 但對(duì)不同的學(xué)生,經(jīng)歷的過程是不一樣的,有的可能與教師的學(xué)習(xí)體會(huì)相一致,有的可能就完全不同,學(xué)生覺得很困難,教師可能認(rèn)為非常簡(jiǎn)單,造成師生之間因不同的知識(shí)背景而對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)產(chǎn)生不良的影響。 因此讓學(xué)生通過探究式教學(xué)成為學(xué)習(xí)的主人,轉(zhuǎn)化教師和學(xué)生的地位,對(duì)學(xué)習(xí)者來(lái)說,能體驗(yàn)知識(shí)的產(chǎn)生過程,能有效消化在知識(shí)學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。 例如,在“機(jī)械能守恒定律”的教學(xué)中,如何發(fā)揮學(xué)生的主體作用,筆者首先讓學(xué)生計(jì)算下列3個(gè)問題:(1)對(duì)1 kg 的物體從距地面20m的高度下落5m、10 m、15 m、20m 4個(gè)位置的機(jī)械能;(2)對(duì)1 kg 的物體以20 m/ s 的初速度豎直上升中速度減為15 m/ s、10 m/ s、5 m/ s、0四個(gè)位置的機(jī)械能;(3) 用15 N 的拉力將1 kg 的物體由靜止開始豎直上升5 m、10 m、15 m、20 m 四個(gè)位置的機(jī)械能。 接著讓學(xué)生討論上述計(jì)算中自己的體會(huì),并讓學(xué)生做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)(課本中的“做一做”) :用細(xì)線懸掛的小球,體驗(yàn)小球在擺動(dòng)中在兩端的位置,并在擺動(dòng)中改變擺球圓心的位置,觀察球在兩端的位置變化。 通過學(xué)生自己的思考和議論,我表達(dá)了自己的想法,計(jì)算(1)、(2)以及實(shí)驗(yàn)反映物體在運(yùn)動(dòng)中可能存在一種規(guī)律性:物體在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能保持不變;計(jì)算(3)卻沒有這樣的規(guī)律。 于是進(jìn)一步問,什么情況下機(jī)械能不變,什么情況下機(jī)械能會(huì)變? 啟發(fā)學(xué)生們從動(dòng)能定理來(lái)討論,經(jīng)過學(xué)生自己的探究,較好地對(duì)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容含義、規(guī)律特點(diǎn)、產(chǎn)生條件等有了屬于自己的認(rèn)識(shí),而不是傳統(tǒng)教學(xué)的那樣,由教師事必躬親,逐點(diǎn)逐項(xiàng)分類闡述,讓學(xué)生生吞下來(lái)而難于消化。 4 通過探究式課堂教學(xué)促進(jìn)學(xué)生思維的深刻發(fā)展 探究式課堂教學(xué),增加了學(xué)生的活動(dòng)和思維的空間,但面對(duì)高中教學(xué)最現(xiàn)實(shí)的是要受高考的終端顯示,過多的學(xué)生探究活動(dòng),能否適應(yīng)高考的選拔,作為教師總有一種放不下的情結(jié),特別是在當(dāng)前的招生制度下,總想把不斷厚積的高考各種題類讓學(xué)生牢牢掌握。 面對(duì)這樣一個(gè)矛盾,課堂教學(xué)不能不去考慮。筆者以為,教師是課堂教學(xué)的主導(dǎo)者,正確把握教學(xué)尺度兩者是可以和諧統(tǒng)一的學(xué)習(xí)中得到體驗(yàn)。因此,教師設(shè)計(jì)的問題有可能沒有探究的過程,學(xué)生也可能并沒有在交流,但寂靜的課堂卻能讓學(xué)生的頭腦得到最激烈的“動(dòng)蕩”。所以課堂教學(xué)中不需要每節(jié)課都去探究,而是讓探究的思想體現(xiàn)在每節(jié)課中。
例如在向心加速度的教學(xué)中,我首先提出問題,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)有沒有加速度? 學(xué)生答一定有并舉例說明。接著我再問,如何求出這個(gè)加速度呢? 學(xué)生提出方案:有測(cè)量力和質(zhì)量、有尋求在時(shí)間變化中求出它的速度變化,還有幾種其他方案。 我肯定各方案的可行性并提出這節(jié)課要解決的問題:如何由加速度的定義來(lái)推理出因速度方向的變化而引起速度的變化。在解決問題前,我做了這樣的提示,若已知合力F 和其中一個(gè)分力F1的大小和方向( F、F1不在同一直線上),如何求出另一個(gè)分力F2?在這基礎(chǔ)上,畫出圖1,讓學(xué)生求出這一過程速度的變化Δv,并通過圖2得到在v1=v2=v,v1到v2這一過程中經(jīng)歷的時(shí)間為t,轉(zhuǎn)過的圓心角為θ條件下,表達(dá)出Δv = 2 vsin (θ2)。于是寫出a =Δvt,提問這個(gè)加速度是什么意思,讓學(xué)生明白,a =Δvt是質(zhì)點(diǎn)在t 時(shí)間內(nèi)的平均加速度,它與時(shí)間有關(guān),而我們?cè)谡J(rèn)識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)過程中更需要知道某一時(shí)刻的加速度。 這樣激起了學(xué)生再探求的欲望,我指出問題的關(guān)鍵是如何求sin(θ2)/t在t 趨向0時(shí)的值,由于數(shù)學(xué)知識(shí)的限制,不能直接求出,但可以通過圖3 所示,利用速度三角形和幾何三角形相似得到某一時(shí)刻的加速度。 通過上述對(duì)向心加速度推導(dǎo)細(xì)節(jié)的探究,學(xué)生對(duì)這個(gè)概念就有了較深刻的理解,也讓學(xué)生體驗(yàn)到這個(gè)概念的產(chǎn)生背景,使學(xué)生的思維受到有效的活動(dòng),學(xué)生的能力被真正提高了。 這比用大量的做題來(lái)理解向心加速度更有積極的意義,這樣的探究活動(dòng)不正是高考所要求的嗎! 在新課程教學(xué)實(shí)踐中,如何不搞偽探究,如何發(fā)揮學(xué)生的主體作用,如何應(yīng)對(duì)高考,筆者以為,這需要教師實(shí)事求是地從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),從培養(yǎng)能力為基本著眼點(diǎn),保障學(xué)生的學(xué)習(xí)在一個(gè)寬松、民主、和諧的環(huán)境中,讓學(xué)生激發(fā)出自己的學(xué)習(xí)熱情,讓他們的好奇心、表現(xiàn)欲、求知欲得到充分的展現(xiàn),而不能為了探究形式,追求好課評(píng)比要素,做那些面面俱到、形式化的表演,確保中學(xué)課堂教學(xué)能發(fā)生質(zhì)的變化,這有待于教師的全身心的投入, 終身孜孜不倦的探索。 |
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