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【摘 要】注重增强学生的探究意识,培养学生的探究能力,倡导培养学生的探究精神,是“课程标准”与“教学大纲”的一个重要区别.达到这些培养目标的主要手段是实施探究教学.
【关 键 词 】物理；教学；情境设计
在内容标准部分对探究学习做了更加详尽的叙述：“物理学是一门以实验为基础的自然科学.在高中物理课程各个模块中都安排了一些典型的科学探究或物理实验.高中学生应该在科学探究和物理实验中达到以下要求.等” 注重增强学生的探究意识,培养学生的探究能力,倡导培养学生的探究精神,是“课程标准”与“教学大纲”的一个重要区别.达到这些培养目标的主要手段是实施探究教学.
探究教学,就是在老师的指导下,让学生使用类似于科学研究的方法获取知识,应用知识,发现问题,研究问题,解决问题.教学结构主要有以下几步：① 教师设置学生探究的情境.② 学生在教师的指导下自主探究所要教学的知识.③ 师生交流探究的成果,构建新知识.实施探究教学,首先需要解决的是怎样设置探究的情境.这个问题不解决,探究教学就成为空中楼阁.本文将根据高中物理的教学内容、学生的心理特点,研究设置教学情境的方法.
1.利用物理学家的典型研究再造探究情境
借物理学家的研究情境创设探究教学的课堂情境,既是可行的,也是有效的.物理学家是探究物理知识的专家,凭着对物理科学的热爱,依靠自已扎实的科学研究基本功,和对物理科学的灵气,从不起眼的自然现象中分离出有价值的情境,把目光从广袤的自然现象中聚集到某个特殊的研究范围.正确地选择研究情境,把原本分散的注意力集中到有价值的点上,使之有可能对自然现象做出深度的研究,发现常人求之不得的物理规律.在科学研究的道路上,良好的研究情境是取得成功的第一步,从事物发展的先后顺序上讲,这一步比任何一步都重要.这是因为没有科学研究的第一步,就不可能有第二步、第三步、第四步、等.一个高中生的认知水平可能没有一个物理学家那么高,但是一班高中学生的研究能力合起来,所产生的研究合力,不一定就比一个科学家研究能力低.把高中学生放到物理学家当年研究某一物理规律的情境中,也能够得到同样的规律,况且这里还有老师的指导.
牛顿是世界上著名的科学家,他的一生有许多惊人的发现,对物质第三定律的研究堪称一绝.教学牛顿第三定律,可以通过介绍牛顿光辉灿烂的人生,创设学生探究牛顿第三定律的情境.
创设研究情境比实施探究更难,借助物理学家的研究情境设置探究教学的情境,能够收到事半功倍的的效果.
2.利用物理学发展史的著名案例重塑探究情境
在物理学的发展史上,有许多经典的案例广为流传.伽利咯对加速度的研究,万有引力、能量守恒定律的发现,无不闪烁着人类智慧的光芒.
经典的案例常常从经典的研究情境开始.这些案例之所以成为经典,不仅因为其研究方法一枝独秀,和研究结果的地位重要,还有其研究环境的优良.如果研究环境所包含的范围过大,那么有可能使研究误入歧途,或者增加研究的难度,如果研究环境包含的范围过小,把研究的成果排除在外,那么就会竹篮打水一场空.经典案例的情境为探索物理规律奠定了良好的基础.
借助于经典案例的研究情境,有利于学生进一步探究物理规律.经典案例比较准确地划定了探究的范围,避免学生盲人骑瞎马式的乱撞,使学生把注意力集中到要研究事物的关键部位,既可以提高探究的深度,又能够提高研究的效率,也便于教师在短暂的教学时间内控制教学进程.
例如,教学牛顿第二定律,教师可以根据牛顿第二定律的发现过程创设教学情境,把研究牛顿定律分解为探究速度与力的关系、速度与质量的关系等一系列简单的问题,为归纳牛顿第二定律做好铺垫.
3.根据日常生活中物理现象设计探究情境
我们生活在五彩缤纷的世界里,处处时时都有物理现象、物理规律、物理问题：奔驰的骏马,飞驶的列车,蹒跚的老人,展示着速度的快与慢；都市那灯火辉煌的夜色,校园里定时响起的电铃声,轨道电车的转眼即失,无不充满着电与磁.节目丰富多彩的电视机,可以人机交互的计算机,讨人喜欢的机器人,浑身上淌着波和信号的血液等
学生最熟悉的莫过于自已的生活.学生生活在一个被物理包围的世界里,耳闻目睹各式各样的运动,亲身体会着力矩,经常享受着电与磁给自己带来的方便,时常经历声波、电波、信号的洗礼.学习的过程是-个构建新知识的过程,而构建新知识需要有构建新知的基础.新的知识总是建立在已经掌握的知识的基础上,就像建造高楼大厦一样,墙要建造在基石上,楼板要放在墙上.学生对生活的体验,都可以作为他们构建新的物理知识的基础.
例如,教学惯性定律,可以让学生回想自己坐公共汽车的感觉,思考汽车起步时自己为什么会向后仰?急刹车的时侯自己为什么会向前倾?几乎所有的高中学生都坐过公共汽车,都有公共汽车起步和刹车时的感受,从这里探究惯性定律,可以消除学生对牛顿定律的神秘感,激发他们的研究兴趣.
4.利用物理本身的矛盾冲突设置探究情境
在探索某一自然规律的过程中,常常会因为某些条件不具备而影响到科学研究的主攻方向,这时,就必须先解決主攻条件的问题.比如,伽利略要研究两个相同材料、相同形状、大小不等的物体是否能够同时落地的问题,涉及到物体的运行速度问题,而当时还没有速度的定义,闫此,要研究两个物体是否能够同时落地,首先心须研究物体运动快慢的速度问题.研究的主攻方向,由研究两个物体同时落地转向研究物体的运动速度.关于两个物体同时落地的思考变成研究物体运动速度的情境.所以,根据科学研究过程中遇到的问题,可以设置教学情境.
不论怎样设置探究情境,都应该生动有趣,反映教学内容,能够引发学生积极探究,否则,将失去设置探究情境的意义.