体验探究过程的曲折,培养科学探究的能力:科学探究的步骤谁是探究成功的前提

时间：2019-04-30 03:21:41　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　新课程提倡在物理教学中注重科学探究，把探究学习放在重要的位置。但有的教师在指导学生探究物理知识的过程中，总怕探究不成功，探究时间过长，探究方向偏离教材，从而浪费时间，浪费精力，所以往往先把探究的各个环节不厌其烦地告诉学生，然后让学生装模作样的动手操作，最后迫不及待地把结论告诉学生，就算探究了。作为学生，这样的探究自然很顺利，结论的得出自然很轻松。这种教学其实是新瓶装陈酒，还是只重“结果”，忽略了让学生体验形成知识的过程，学生还是处于被动接受学习状态。
　　我们知道，科学家的科学研究从来都不是一帆风顺的，总要经历艰难曲折。所以，在学生探究物理知识的过程中，不仅要让他们经历科学探究的过程，还要经历科学探究过程中的曲折，并培养他们克服艰难困苦的意志和毅力。因此，当学生在探究过程中遇到困惑或错误时，教师不要轻易告诉他们结论或方法，而是引导他们自己解决。杜威认为，教学的任务不仅在于教给学生科学的结论，更重要的是促进并激发学生的思维，使他们掌握发现真理，解决问题的科学方法。即主张让学生在问题的情境中自己探索，自己改造、改组经验，自己得出结论，从而得到发展。
　　下面通过几个具体的例子，谈谈本人在这方面的一些教学体会。
　　一、通过实验操作中遇到的困难，反思设计的严密性
　　【例1】伏安法测电阻
　　在用伏安法测电阻的实验中，先让学生讨论：测电阻根据什么原理，应用什么仪器，测量什么物理量，还讨论到为了减小误差而必须测得多组数据。在讨论电路设计时，有学生提到要串联一个滑动变阻器。然而接下来让学生画电路图的时候，教师发现，有些组的学生没有画滑动变阻器。既然讨论中有学生已提到滑动变阻器，为什么他们还是忘了画呢？这是因为学生对这个变阻器的作用认识不够，认为测电阻只要有电压表、电流表就可以了，虽然听到同学提到要串联变阻器，但他们没有往心里去，画电路图时还是照自己的思路去画。这个时候，如果教师及时向他们指出来，学生会马上改正错误，然后顺利完成实验。但教师故意不指出来，而是让他们在实验过程中去发现这个设计的缺陷。果然，别的组测出了三组数据，而这些组的学生只能测得一组数据，无法测量多组数据，无法取平均值来减小误差。于是，他们自然而然地要反思问题所在，通过组内检查、讨论，他们发现，如果电路中串联一个滑动变阻器就可以很方便地改变被测电阻两端的电压和通过电阻的电流，获取多组数据。
　　二、通过对误差大小的分析，反思器材的选择
　　【例2】估测大气压值
　　在《气体的压强》教学中，有估测大气压值的学生活动。按教材，需要用到的实验器材有注射器、弹簧测力计、刻度尺。但实验室器材有限，虽然有塑料注射器、玻璃注射器、吸盘，但只用其中一种，数量不够。为了满足两人一组的实验要求，可让这些组使用不同的器材进行实验。实验结束后，让学生将测量结果与标准大气压值进行对比，如果两者不同，则要分析误差产生的原因。交流的时候，学生发现了一个问题，用塑料注射器测大气压，结果都偏大；用玻璃注射器测大气压，结果都偏小；用吸盘测大气压，几个小组的结果差距很大，与标准大气压值相比，有的偏大，也有的偏小。学生很困惑，大家的目光不约而同地看着教师，希望教师能给他们一个解释。这个时候，如果教师解释一下，只需三言两语，学生就听懂了。但教师没有直接讲，而是让学生自己去分析。于是，教室里开始热闹起来，有争论的，有换用别组的器材试一试的，花了好长一段时间，学生才弄清，用塑料注射器的，由于摩擦太大，测出的F值就偏大；用玻璃注射器的，由于密封性不好，测出的F值就偏小；用吸盘的，有的按压吸盘时里面的空气没有挤尽，有的测最大拉力的时机没有掌握好，结果就有偏大的，也有偏小的了。通过讨论，学生不但学会了大气压的估测方法，弄清了误差的成因和减小方法。
　　三、通过所得结论的不一致，反思实验过程中的错误
　　【例3】探究冰的熔化特点
　　在《熔化和凝固》一节中，有探究冰的熔化特点的实验。学生根据教材中的插图，确定了实验方案。插图中把碎冰块放入试管中，用自然环境的气温加热。学生按教材上的插图进行实验，结果让教师哭笑不得，由于当时是九月底，气温很高，冰熔化速度较快，有的组测出冰熔化过程中温度不断上升，上升至30℃才熔化完，有的组恰恰相反，冰熔化过程中温度始终低于0℃，直到全部熔化完才达到0℃。学生都认为自己的实验是真真实实的，没有弄虚作假，但不同的实验，显然无法得到一致的结论。这个时候，如果教师怕影响教学进度，怕麻烦，就简单地告诉学生你们错了，你们错在了什么地方，然后把正确的方法告诉学生。这样，本课时的教学内容可以及时完成，但学生没有体验到探究过程中的曲折，对培养学生的探究能力是个损失。所以，这个时候，教师应该帮助学生一起分析问题所在，然后让学生改进实验方案，从而得到正确结论。学生对操作过程进行反思、试验，发现由于气温偏高，熔化速度太快，在熔化过程中，冰块始终浮在水面上的，没有进行搅拌，使吸热不均匀。此时温度计的玻璃泡放置的位置对实验结果影响很大，位置偏高，示数偏低，位置偏低，示数偏高。经过改进，重新实验，结果得到了一致的结论，熔化过程中示数保持在0℃不变。
　　四、通过交流评价，反思操作方法
　　【例4】测滑轮组的机械效率
　　测量滑轮组机械效率的实验，学生进行得很顺利，实验数据很快就出来了。最后教师让学生进行交流评价。这时有一个学生站起来发言，他认为，测拉力时弹簧测力计的示数总是忽大忽小，原因是很难做到匀速拉动绳子，所以干脆静止不拉动，测得的示数比较稳定准确。另一个学生马上进行了反驳,认为不拉动，就没有通过距离，也就没有所谓的总功，有用功，哪来的机械效率。第一个学生又发言说，“我测拉力的时候让它静止，然后再拉动绳子测出s和h。”这个时候教室里像炸开了锅，大家议论纷纷，觉得都有道理，一时无法确定谁的说法正确。几分钟后又有一个同学站起来发言，认为额外功来自动滑轮重、绳重，还有摩擦。如果不拉动绳子，轮和轴之间就没有摩擦，拉动了就会有摩擦。我们使用滑轮组是为了拉物体，额外功一定要把这个摩擦考虑进去的，所以一定要拉动绳子测拉力才比较合理。他的发言得到了同学们的认同。
　　五、通过观察到的、不理解的现象，让学生反思深层的原因
　　【例5】研究充水玻璃管中气泡的运动规律
　　在《直线运动》教学中，有研究充水玻璃管中气泡运动规律的学生活动。虽然都能得到气泡运动速度近似不变的结论，但用同样的玻璃管，同样的水，每组测出气泡上升的速度差距很大，即有的组气泡上升得很快，有的组气泡上升得很慢。学生对这个现象很困惑，也很感兴趣。这时，如果教师觉得这个问题与教学内容无关，怕影响教学进度，一带而过，无疑给学生的探究热情泼了冷水。教师应鼓励学生，让他们进一步研究。结果学生发现，气泡越大，上升的速度越慢，气泡越小，上升的速度越快，但说不出其所以然。教师考虑到学生知识的局限性，即使告诉他们也还是难以理解。就说，“你们真聪明，这个现象教师也没有发现，现在教师也无法向你们作出解释，你们可以去查资料，做研究，了解其中的奥秘吧。”学生很兴奋，决心利用课余时间继续深入研究这一问题。
　　总之，探究式课堂教学，教师要创设一个相对宽松的教学环境，一定要突出学生的主体性。在探究过程中遇到各种困难与曲折，不轻易地告诉学生答案，要发挥学生的聪明才智，让学生自己去解决。
　　(责任编辑易志毅）

相关热词搜索：探究曲折培养过程

体验探究过程的曲折,培养科学探究的能力:科学探究的步骤谁是探究成功的前提

最新文章

热门文章