知识迁移深入探究

作者: 周建云

摘要:新课程把培养学生的探究能力放到了特别重要的地位,探究式学习关注的不仅仅是问题的结果,更重要的是关注学生主动探索问题结果的过程,关注培养学生的思维能力。本文从学生已有的知识、经验出发,在课内、课外及习题教学中深入开展探究,来培养学生的创新思维和实践能力。

关键词:方案设计;实验探究;习题教学;创新思维

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2008)07-102-02

探究教学是指在教师的引导下,学生运用探究的方法进行学习,主动获取知识,发展能力的实践活动。科学探究是重要的教学方式和学习方式,探究教学能使学生掌握科学探究的方法,经历科学知识的产生和发展过程,激发学生团结合作,勇于探索、勇于创新的精神,培养学生实事求是的科学态度和探究能力。

在课堂上进行探究教学已得到广大教师普遍的关注,并进行了许多有益的尝试。但只满足于课本知识上的一些探究,还不能很好地培养学生的探究能力和满足学生的探究欲望,教师可结合学生已有的知识、经验,创设条件在课内、课外进一步深入开展探究教学,来培养学生思维的深刻性。培养学生的创新精神和实践能力。

一、课内拓展,开展探究

新教材突出探究,许多概念、规律都是以探究的方式呈现,把科学探究的过程、方法和能力培养与科学知识放在同等重要的地位,在获得基本规律后,教师可引导学生进一步探究有关知识,来巩固、拓展所学的知识。苏科版初二物理“浮力”一节内容中在得出阿基米德原理后,从“排开液体的重”推导出“浮力大小”与“排开液体的体积和液体的密度有关”,在此基础上。教师可引导学生提出探究课题:浮力的大小与物体浸入液体的深度是否有关呢?先让学生设计探究方案,再通过实验进行探究。方案:将一物体(在水中下沉)挂在弹簧测力计下,逐渐进入水中,直至浸没在水中不同深度处,观察弹簧测力计的示数变化情况。通过探究由学生规纳得出结论:物体在水中浸没前,所受浮力大小随进入深度的增加而增大,浸没,浮力大小与物体浸没的深度无关。教师可进一步利用学生剐学的阿基米德原理表达式F浮=p液gV排,从理论上来分析:物体浸没前,V排增大,则F浮增大;浸没后,V排不变,则F浮不变。在此基础上,教师还可引导学生提出探究课题:浮力大小与液体的密度有关,与物体的密度是否有关呢?学生讨论的探究方案:取等体积的铜、铁、铝圆柱体各一个,用弹簧测力计分别测出它们在空气时的重,再分别测出它们浸没在水中时的重,从而分别求出它们所受的浮力,通过比较可知,它们所受的浮力大小相等,从而得出结论:物体所受浮力的大小与物体的密度无关。教师还可引导学生得出探究课题:浮力的大小与物体的形状是否有关呢?

通过探究,学生不仅掌握了科学探究常用的一种方法——控制变量法,同时学生的实验设计能力、分析数据归纳得出结论的能力也得到了培养。

二、课外实践,加强探究

课外活动中的探究是对课本内容的拓展和延伸,是对所学知识的巩固和深化。课外探究活动,可以单独进行,也可分组合作进行。但教师必须事先进行指导,可在课内创设一定的情景,提出探究的问题,问题是思维的动因,是探究的起点。在学习光的直线传播这部分内容时,教师可用蜡烛和易拉罐演示“小孔成像”的实验,通过学习,学生懂得了“小孔成像”是光的直线传播形成的,而且成的像是倒立的。在此基础上教师可提出问题:关于小孔成像,你还想知道什么?让学生充分思考发言后总结出以下几个课外探究课题:像的大小与什么因素有关?像的移动方向与物的移动方向有什么关系?教师可指导学生在硬纸板上开一个小孔,把烛焰当物体,把白墙当光屏来接收像,晚上在家关灯后探究,记录实验现象,明天课内交流。在此基础上教师可进一步提出探究课题:像的形状与孔的形状有关吗?教师可指导学生在硬纸板上开几个形状不同的小孔(长方形、正方形、圆形、其它不规则形状),利用课间时间在室外太阳光底下进行,让太阳的像成在地面上,通过探究可知:像的形状与孔的形状无关,而且可进一步验证上面的实验:像的大小会随着硬纸板与地面间距离的减小而减小。为进一步证实像的形状与孔的形状无关,教师可指导学生在教室内日光灯底下做小孔成像实验,把课桌当成光屏,可发现桌上成的像都是长方形的。经过一系列的探究后,教师还可提出这样的课题深入探究:能否利用“小孔成像”原理测出太阳的直径?通过教师的引导和学生的讨论分析,可得出这样的方案:把开有小孔的硬纸板在中午时平放在有阳光照射的空中,上下移动纸板,直到地面上出现清晰的像,用刻度尺量出像的直径为d,地面到纸板的距离为h,设地球到太阳的距离为H(H=1.495979×108千米),则可算出太阳的直径为D=dH/h。教师可把学生分成若干小组在课外合作完成,并写出实验报告,对完成情况较好的实验报告在课内展示,以激发学生探究的积极性。

新课程的实验探究必须突破传统教学的时空观,给学生更多的活动时间和思维空间,课内与课外、校内与校外、书本与实践相结合,让学生自主地、合作地去探究,让他们在实验设计、实验准备、实验探究中体验到探究的艰辛和乐趣,从而激发他们探究的兴趣,培养他们的创新思维和实践能力。

三、习题教学,深入探究

近几年的物理中考题中增加了一种设计性实验的题型,这类题型的考查对学生的能力要求较高。学生除了要熟练地掌握实验的原理、器材的选用、器材的使用方法外,更要会迁移知识,应用所学的知识进行创新。教师在平时的教学中应选择一些设计性实验的习题来加强训练。在学生掌握了用天平、量筒测液体的密度的原理、方法后,可向学生提出这样的探究问题:

探究1:给你一只空瓶子、水、牛奶、天平,请你只用上述器材设计一个测出牛奶密度的方案。

分析1:要测牛奶的密度,必须测出牛奶的质量和体积,从给出的器材看,利用天平可测出牛奶的质量,但由于缺少量筒,牛奶的体积无法直接测出,该题可使牛奶的体积与水的体积相等,再用天平测出水的质量,即可求出体积。 探究2:给你一架已调好的天平、二个相同的小量杯、水、牛奶、烧杯,如果天平只能用一次,请你设计一个方案测出牛奶的密度。

分析2:和上题不同的是,本题可以用量杯直接测出牛奶的密度,但由于天平只能使用一次,故不能直接测出牛奶的质量,应利用天平。使牛奶和水的质量相等来解决,而水的质量又可利用量杯测出水的体积而求得。

在此基础上,还可结合学生已学的浮力知识来求液体的密度。

探究3:给你一只量筒、一个圆柱体铁块(铁块能放入量筒)、一根细线、一把弹簧测力计。请你设计一个实验来测出牛奶的密度。

分析3:该题可利用“称重法”F浮=G-G'求出铁块浸在牛奶中所受的浮力,借助量筒测出铁块排开牛奶的体积V排,根据公式p液=F浮/gv排即可求出牛奶的密度。

教师在进行探究性习题教学时,所选的习题要有一定的难度,在教与学方面有探索性,要能培养学生的创新思维,通过探究性习题教学,逐步使学生学会思考,从而提高其分析问题、解决问题的能力。

探究教学是培养学生创新思维和创新能力的有效途径。新课程把培养学生的探究能力放到了特别重要的位置。教师应创设条件、提供机会,有计划、有组织地开展探究性教学,把创新能力的培养和物理知识的学习紧密结合,联系生活实际,充分发挥学生的主体作用,使学生的探究能力、创新思维得到培养和提升。

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