物理教学要让学生大胆探究
作者: 刘明月
摘 要:探究是获取科学知识的基本方式,是不断发现问题,通过多种途径寻求证据、运用科学思维解决问题,并通过评价与交流达成共识的过程。物理教学应点燃并维持学生自觉探究的欲望,营造能让学生大胆探究的氛围,指导学生深入探究的方法。
关键词:初中物理;探究;探究欲望;探究氛围;探究方法
在《义务教育物理课程标准(2022年版)》中,“科学探究”是核心素养之一。探究是获取科学知识的基本方式,是不断发现问题,通过多种途径寻求证据、运用科学思维解决问题,并通过评价与交流达成共识的过程。笔者以为,在新课标背景下,物理教学应点燃并维持学生自觉探究的欲望,营造能让学生大胆探究的氛围,指导学生深入探究的方法。
一、 点燃并维持自觉探究的欲望
探究,首要的是使学生产生强烈的好奇心,从内心深处迸发出一种自觉探究的欲望。具体地,我们可以创设真实情境来点燃学生的探究欲望,并通过激励策略持续学生的探究欲望。
(一) 以真实情境点燃
水击石则鸣,人激好更浓。物理教学中,通过创设真实情境,让学生亲历科学家在探究历程中遇到的困难。学生面对全新的、富有挑战性的现实物理问题,会主动调动思维,积极地探究,灵活地运用已有的知识和经验展开探究活动。
例如,在“探究阻力对运动的影响”的活动中,在完成教材中的“小车从斜面的同一高度滑下,分别在木板、棉布、毛巾表面滑动”实验后,教师引导学生得出结论,并创设伽利略斜面实验情境:小车从第一个斜面的同一高度滑下后再滑上第二个斜面上,怎样做……观察到什么现象……如何推理……如此,让学生感受科学家的探究历程,感悟理想实验的思维过程,培养真正的物理精神。
学生在奇妙的、真实的问题情境中,对物理的好奇心和求知欲会得到加强;在自主探究的过程中,体验到创造的乐趣;在讨论解决问题的过程中,体会聆听、互助、接纳、赞赏带来的快乐;在发现问题、解决问题的过程中,增强克服困难的勇气,树立自信;在应用知识的过程中,深刻体验到物理与生活的联系。
(二) 由激励策略保持
“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒与鼓舞。”教师要善于运用激励策略,使学生在感受物理应用价值的探究活动中经历积极的学习过程并带来成果,而学习成果反过来又会使学生产生满足和喜悦,从而焕发出更大的探究欲望。
例如,在“探究压强与什么因素有关”的活动中,教师先介绍了相关实验器材,然后让学生分小组交流讨论。在小组展示环节,教师特意让两位平时学习成绩较一般的学生来做演示实验并展示结果。一开始,其他学生对他们不是很信任,认为他俩不可能把实验做好,展示学生自己也没有自信、有点窘迫。教师鼓励他们:“你们试一下,老师相信你们肯定能行!”于是,二人放手去探究,实验完成得非常好。正是这次探究活动获得的成就感,让他俩有了学习物理的信心,在后面探究如何增大和减小压强等活动中,他俩积极参与并踊跃发言,一改之前沉默寡言的课堂状态。
二、 营造大胆探究的氛围
有了探究欲望之后,有些学生可能因为性格、能力等方面的原因,怯于探究。对此,教师要努力营造和谐的氛围,促使学生大胆探究。
(一) 鼓励自由表达
在探究活动中,教师要给学生留足思考的时间、空间,让学生“自由表达”,帮助学生练就批判性思维、提升分析问题的能力和掌握解决问题的方法。“自由表达”的形式很多,小组讨论、角色扮演、轮流上台与教师同学一起互动,发表自己独特的见解。对不同能力水平的学生,教师应采用灵活的方法,保护学生的自尊和创造学习的热情;对学习困难的学生,教师应勉励他们在自信中独立地自由思考,碰到一时难以解决的问题,允许请求同学帮助。
(二) 正确应对“错误”
心理学家盖耶认为:“不允许学生犯错,就将错过最富有成效的学习时刻。”物理探究活动要求学生有自己的尝试,尝试就会犯错。错误是学生参与探究活动真实的流露,是学生真我的展示。教师要善于捕捉探究过程中“错误”,让学生在“错误”中学会求同存异,让“错误”促进学生的思维,让课堂因“融错”而精彩。
例如,在探究“二力平衡条件”时,有小组设计如下页图1所示的实验方案,实验后发现:木块M平衡时,F1<F2 ,这与猜想不符。教师并没有立刻否定学生的探究成果,而是组织学生展开讨论:为什么会这样?怎样改进实验?一会儿就有小组发现:木块M在水平方向受静摩擦力作用。于是,将实验方案改成不用桌子,而将两边滑轮固定在铁架台上,木块M悬空设计(如下页图2所示)。学生再次探究后发现:木块M还受重力作用,在三个力作用下处于平衡状态,不符合实验设计要求。学生自发地继续改进,最终想到了用轻质卡片代替木块来实验,最终的实验装置如下页图3所示。
在“融错”的探究氛围中,学生不用担心出错,思考了就是离成功更近一步。只有教师营造宽容的氛围,让学生不怕被“证伪”而乐此不疲地感受着物理好玩,这才是真实的物理探究样态。教师应将学生在探究过程中的错误经历作为一份潜在的资源,加以挖掘并融为教学资源,那么,学生收获的将不仅仅是知识的掌握,更多的是一种创新的精神。“融错”的深层含义在于“融”,把错误融化,引导学生解决它,让它成为学生终生难忘的经历。
三、 指导深入探究的方法
而学生想要探究也敢于探究之后,可能因为缺少探究的方法,导致探究停留于浅层,无法深入。因此,教师要适时指导学生深入探究的方法,让学生“知其然,知其所以然,知其因何所以然”。质疑是思维的开端,是创造的基础,是探究深入的钥匙。教学中,教师要充分发挥“质疑”这把钥匙的作用,引导学生掌握深入探究的方法。
例如,在探究“电动机”相关知识时,教师带领学生回顾焦耳定律的结论:电热与电流的平方、电阻、通电时间成正比。于此,教师引导学生质疑:同学们有没有对焦耳定律产生过什么怀疑?是不是所有电路都遵循焦耳定律呢?这时,有学生说:老师,今天我们探究的是电动机,是不是电动机值得怀疑?教师继续“设疑”:你们可以自己实际探究一下。并出示探究情境:利用一个内阻为R的电动机,给它加上电压U,让电动机正常运转起来,此时用电流表测出电流I;再让电动机抑制转动,测出此时电流表的示数I′ 。学生发现I<I′,自发展开激烈的讨论。很快就有学生发现:电动机正常转动时连欧姆定律都不遵循,I≠U/R;反而电动机不转时,I′=U/R。教师顺势引导学生进行比较,抓住核心问题,从能量转化角度理解电动机能量转化的本质和影响电流大小的内在道理。这也为下一节电磁感应的探究埋下了伏笔。
探究的过程是在交流与反思中不断生成、不断完善的“再创造”过程,它必须经过反复质疑、深入探究、不断纠错才能完成。这就需要学生有很好的质疑反思能力。成功的育人方式不是告诉学生结论,而是教会他们探究的方法,从而培养终身学习的能力。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育课程方案(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:14.