点击黄色图标,展开子目录!
 
六、教学中“科学探究”的实施方略

  全日制义务教育《物理课程标准》与现行的《物理教学大纲》最大的区别在于:《物理教学大纲》是对教学工作做出的规定,主要关注基本的教学目标、教学内容、教学要求及若干教学建议。而《物理课程标准》是对全体学生基本要求的纲领性文件,主要关注全体学生的发展,它不直接对教学的具体内容、课程安排、教材编写体系、教学先后顺序等问题做出硬性的、统一的规定,只是对这些问题提供翔实的建议、指导和多种可供选择的设计模式。因此,《物理课程标准》对物理课程目标、教学内容、教学实施、评价及教材编写的影响是间接的、指导性的、弹性的,给教材的多样性和教师教学的灵活性、创造性提供了较大的空间,为体现并满足学生发展的差异性创造了比较好的环境。故而作为物理课程重要的教学内容和教学环节——“科学探究”也就具有了极大的弹性和灵活性。

   ㈠ 方略一:了解《物理课标》中对“科学探究”能力目标的要求
  “科学探究”有7个基本的探究要素(进行科学探究的基本步骤),35项对科学探究能力的基本要求。《物理课标》的科学内容部分(包含验证性探究、释疑性探究、“例”和“活动建议”,不包括诸如调查、结合(通过)实例、研究、观察等描述的探究性问题)大约有30多处明确了用科学探究获取知识的要求,其中“物质”板块7处,“运动和相互作用”板块18处,能量板块5处。相比现行《物理教学大纲》(试用修订版)中的17个学生实验,至少多了13个需学生动手探究的实验。

  ㈡ 方略二:释疑“科学探究”的典型问题
  面对《物理课程标准》中大量呈现的科学探究内容和要求,教师普遍有这样的疑问:在总学时数不及过去多的情况下,能够做到让学生进行《物理课程标准》中全部的科学探究活动吗(哪些问题需要探究,哪些问题可以不探究)?在一个有限的学时内,能够保证学生进行并完成一个完整的探究活动吗(哪些问题需要完整的探究,哪些问题可以部分探究)?某个科学探究的选题需要囊括《物理课程标准》中与该选题有关的所有问题吗?我们认为:
  1、并非一定要进行全部的探究活动
  首先,《物理课程标准》中的样例是对标准进一步的解释和扩展,活动建议则为教师提供了教学活动实例,他们并不是学生必须学习的内容。所以教师可以从中选用,也可以结合本地条件和学生的实际情况自行设计一些探究活动。
  其次,在刚开始步入物理新课程时,有这样或那样的疑惑是非常正常的,因为我们还没有熟悉物理新课程的构架,当然也就谈不上“熟能生巧”、“自主发挥”、“灵活机动”地处理“科学探究”这个新课题。我们可以这样来进行从“不熟悉”到“熟悉”的过渡,那就是借助于某一种版本的物理新课程实验教材,按照它的探究体系来指导学生进行探究。当我们对“科学探究”这一教学活动熟悉以后,就可以甩开教材,自主选定探究问题和内容了。尽管这种做法与新课程“变教教材为用教材来教”的精神有所矛盾,但对于刚步入物理新课程的教师来说还是行之有效的办法。
  2、并非所有的探究活动都必须是完整的
  一个完整的探究活动意味着应涉及到七个探究要素。但在一个有限的学时里,要完成这种意义上的探究活动的确有很大的难度。我们认为应这样来理解这个问题:
  首先,科学探究要素是要求学生在学习中逐步涉及和熟悉的,其相应的科学探究能力也是在探究活动中逐步培养起来的。因此,只有在稍后阶段才可能在探究活动中涉及到所有的探究要素,例如:在人教社实验教材八年级下册中对电流、电压和电阻的关系的探究就涉及到全部的探究要素。而前期的探究活动可根据学生的认知能力和实际情况酌情安排学生进行部分的、简单的探究活动,探究的要素可以是其中的某几个,甚至是某一个,例如:人教社实验教材八年级上册中对光的反射规律的探究就只涉及到提出问题、设计实验和进行实验、分析与论证等要素。
  其次,一些探究活动需要学生在课前、课内和课后持续进行,而不能将整个探究活动局限于一堂课中进行。例如:成都市七中育才学校的一堂“桥的受力分析活动课”就将整个活动分为了课前活动、课内活动和课后活动。在课前活动中要求学生收集并阅读各种与桥有关的资料、设计并制作纸桥、填写制作测评表;在课内活动中要求学生交流评价有关桥的各类资料、展示并相互评价自制的纸桥、做实验(从实践中亲自感受桥的受力)、听分析(从理论上初步了解桥的受力)、反思纸桥设计并作修改;在课后活动中要求学生继续查阅资料、完成第二次设计制作、依据自己制作纸桥的经验写一篇小论文、谈桥的设计应注意哪些问题。这是一节物理活动课,它是通过教师创设一系列活动来确立学生的主体地位,从而使学生在活动中掌握知识、解决问题、发展能力。本节课围绕“查阅资料——制作纸桥——交流评价——反思设计”这一主题展开。整个活动并不停留在观察总结层面,而是在丰富的感性实践活动基础上,加大学生探究、研讨的力度,提高活动内容的概括水平,促使学生从形象思维向抽象化转变。除了从物理角度来考虑桥的受力情况外,本节课还充分利用课题的内容深度挖掘“桥”本身的内涵,将其涵盖的历史、艺术、建筑、文学都展现出来。可见一堂课无法完成的探究活动可以延伸到课前和课后来进行。
  3、探究活动的内容和形式应具有多样性
  《物理课程标准》指出:“科学探究的问题可以是学生提出的,也可以是老师提出的,可以是《标准》所要求的内容,也可以是与《标准》科学内容有关的交叉学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”但限于学生的认知水平,并不是所有的问题都可以让学生通过探究来解决,教师应对学生提出的探究问题进行筛选,选择那些对学生发展有意义,学生又有能力进行探究的课题。
  在学生的探究活动中,根据课程内容的要求和学生的实际情况,教师有必要确定探究活动的侧重点,并作一些指导。也就是说在某一具体探究活动中,有些学生已能驾御的探究环节可由学生自己独立经历,教师不必作过多的讲解和说明;有些学生还不能独立完成的探究环节可由教师与学生共同经历或教师指导学生经历;有些需要多人共同探究的环节可由学生合作经历,教师可作适当地指导,甚至参与其中;有些因学生的认知水平还无法进行的探究环节,就不必让学生经历。
  此外,“科学探究”的选题不宜过大过多,某个科学探究的选题并不需要囊括《物理课程标准》中与该选题有关的所有问题。如果选题大而多,难免会出现探究问题的杂乱无章,也会给初涉者造成难以控制的局面。一般来说,限于学生的认知水平,并不是所有的问题都可以让学生通过探究来解决,也并不是通过探究活动,学生都能自己总结出物理规律或公式,所以教师应对学生提出的探究问题进行筛选,选择那些对学生发展有意义,学生又有能力进行探究的课题。例如:在欧姆定律一节的学习中,只需探究电阻上电流跟电压的关系,无需同时对串、并联电路中各点间的电压有什么关系以及电路中的电流有什么关系进行探究。又如:在探究光的折射时,无需将光的衍射牵扯进来,因为光的衍射已超出了学生的认知水平,学生没有能力设计实验来探究。

  ㈢ 方略三:弹性调节“科学探究”
  《物理课程标准》没有对教学内容的时间分配,包括探究活动在整个教学活动中所占的时间比等问题作出具体规定,其目的是给教学留下灵活的空间,教师可以根据学生的实际情况和学习内容进行弹性调节。探究活动作为学习过程中的一个环节,如果占用的时间过多,就会影响其他环节的学习,怎样解决这个难题呢?一般来说,在选定一个探究问题以后,就必须首先对探究活动有一个大体的预测,比如:该问题的探究可能涉及到哪些探究要素和环节,每个探究环节大致需要花多少时间,学生可能提出哪些问题,哪些问题是学生可能无法自行解决而需要教师作引导的等等。然后综合所考虑的因素进行适当地调整,比如探究课题的范围是否可以缩小,探究要素是否可以略去一些,每个探究环节大概控制在多少时间以内,探究活动是否可以延伸到课前和课后,哪些资料可让学生在课前进行收集或准备,哪些问题可留给学生在课后进行总结、讨论和完善,教师应对学生进行怎样的指导,等等。在通过这次探究活动以后,总结经验教训,作好探究活动的教学心得和成败分析记录,以作为下次探究活动的借鉴。在进行多次探究活动的摸索以后,就可能自如地调节探究活动的节奏了。

  ㈣ 方略四:创意“科学探究”
  我们深深地知道一个民族的探究能力和创新意识是多么重要,但我们也深深地知道,在传统的教育模式下,要培养创新人才是多么困难,其中一个主要的原因就是教师自身缺乏创新意识和探究能力。这个责任不全在教师本人,的确有太多因素的制约,使得教师的职前培养和继续教育很难从根本上扭转无个人创意、照本宣科、照搬别人的教学方法和研究成果,不顾自己的教学对象是否适合的状况。
  在新课程中有一句流行语:教师和学生与新课程一起成长。很显然,科学探究作为一个新课题,对每个教师来说都是“零起点”。谁能在解决这个全新的问题上有所作为,谁就掌握了实施物理新课程的主动权。教师是新课程的实施者,同时也应是新课程的研究者和开发者。新课程倡导创新和探究,能够在研究和实施探究活动中有所创意的本身,既培养了学生创新和探究的意识,也培养了教师自身的创新意识和探究能力。因此,以新课程为契机和切入点,借助于新课程这股东风,将自己推到课程改革的前沿,是教师的明智之举。
  “科学探究”的创意来自于对“科学探究”的正确理解。科学探究没有一个固定的模式,因为任何一个教师面对的学生是不同的,探究什么,怎样探究都是因人、因地、因时而异的,也就是说构架探究的元素是不同的。进行别人没有进行的探究,就是创意;用别人没有用过的方式进行探究,就是创意;用简易设备和自制器件进行探究,就是创意;按照实际情况安排探究内容、选择探究形式,就是创意。例如:在进行大气压强的探究时,通常是在课内采用马德堡半球实验来验证和说明。但如果我们先让学生在课前收集与大气压有关的实例,自制简单验证器具,再到探究课内予以展示,与同学进行讨论并作相互评价,然后修改自己的设计方案,这就应该是探究活动的一种创意。其创意点在于将探究活动延伸到了课外、发挥了学生的主观能动性、利用了自制教具、进行了交流与合作、培养了评估意识。在“科学探究”中根据学生的特点和现有水平,有意为学生设置障碍,或者先让学生走一点弯路(但原则是不涉及安全问题),不失为一种好的创意。其意图是让学生由此知道科学研究不是一帆风顺的,并学会评估探究方案,汲取教训,改进探究方案。总之,只要关注新课程、科学探究的创意就会在不经意中诞生。
  “科学探究”本身就是一个值得探究的课题,人们对“科学探究”的实施方略,以及针对“科学探究”的教学设计,也会有自己的认识、看法和做法。因此,教学设计和实施等都不是唯一的,应是仁者见仁、智者见智,否则就体现不了“科学探究”的弹性、灵活性和创造性。

回页顶  返回上页