简言之,一般探究性学习属于课题探究型,而课内探究性教学属于知识探究型。
传统物理规律教学课的教学模式。物理规律(包括定律、定理、原理和定则等)是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽。因此,规律教学是中学物理教学的中心任务。
根据物理规律的发现过程,物理规律的可分为三种类型:实验规律、理想规律和理论规律。物理学中的绝大多数规律,都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,我们把它们叫做实验规律。如牛顿第二定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律等。有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,我们把它叫做理想规律。如牛顿第一定律。有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的。
传统的物理规律教学课的教学模式一般是:引入—建立—讨论—运用。
这一环节的核心是创设物理环境,提供感性认识。规律的基础是感性认识,只有对具体的物理现象及其特性进行概括,才能形成物理概念;对物理现象运动变化规律及概念之间的本质联系进行研究归纳,就形成了物理规律。因此教师必须在一开始就给学生提供丰富的感性认识。常用的方法有:运用实验来展示有关的物理现象和过程、利用直观教具、利用学生已有的生活经验以及利用学生已有的知识基础等。
物理规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物。在获得感性认识的基础上,提出问题,引导学生进行分析、综合、概括,排除次要因素,抓住主要因素,找出一系列所观察到的现象的共性、本质属性,才能使学生正确地形成概念、掌握规律。例如,在进行“牛顿第一定律”教学时,其关键是通过对由演示实验和列举大量日常生活中所接触到的现象的感性材料进行思维加工,使学生认识“物体不受其它物体作用,将保持原有的运动状态”这一本质。但是这一本质却被许多非本质联系所掩盖着,如,当“外力”停止作用时,原来运动的物体便归于停止;恒定“外力”作用是维持物体匀速运动的原因,等等。因此,教师必须有意识地引导学生突出本质,摒弃非本质,才能顺利建立牛顿第一定律。
教学实践证明,学生只有理解了的东西,才能牢固地掌握它。因此,在物理规律建立以后,还必须引导学生对规律进行讨论,以深化认识。一般要从以下三个方面进行讨论:一是讨论其物理意义,二是讨论其适用范围和条件,三是讨论有关规律间的关系。在讨论过程中,应当注意针对学生在理解和运用中容易出现的问题,以便使学生获得比较正确的理解。
学习物理知识的目的在于运用,在这一环节中,一方面要用典型的问题,通过教师的示范和师生共同讨论,深化活化对所学的规律的理解,逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法;另一方面,更主要的是组织学生进行运用知识的练习,要帮助和引导学生在练习的基础上,逐步总结出在解决问题时的一些带有规律性的思路和方法。
怎样在物理规律教学中进行课内探究性教学呢?要在短短的40分钟的课堂教学中运用探究性教学方法学习物理规律,学生就必须选择时间效率相对较高的研究方法,直接针对课堂教学目标,主要在40分钟的课堂教学中完成物理规律的探究性教学,并相对延长到课外。
1、用探索实验发现物理实验规律,培养学生的探索精神和研究能力
探索实验法就是让学生通过根据某些物理实验规律的特点,自己设计实验,做实验,总结出有关的物理实验规律。物理实验规律是在观察、实验的基础上通过分析、计算归纳得出的,其正确性应受到实践的检验。因此,认真做好物理实验,改进实验教学方法,把某些验证性实验改成探索性实验,对于培养学生的探索精神和研究能力具有十分重要的意义。
例如,验证牛顿第二定律的演示实验,可以转化为探索性实验,让学生先用实验探索加速度和力的关系,以及加速度和质量的关系,然后启发学生分析实验结果,得出牛顿第二定律的结论,使学生享受实验成功的喜悦,使学生创新精神研究能力在探索实验过程中得到进一步培养。
采用探索实验法,不但能使学生将实验总结出来的规律,深刻理解、牢固记忆,而且还能充分调动学生学习的主动性,增强学习兴趣,更重要是通过这种方法使学生掌握了研究物理问题的基本方法。
对于小实验,要求学生自筹器材,按时去做,在课堂教学中要留有时间,进行交流与评价。对于实验性习题,要开放实验室,让学生进行探究性学习,使学生尝试成功,尝试创新。实验是学习的一种重要的实践活动,只有在实践中学生才能发挥和提高自己的聪明才智,才能发展创新精神。
2、运用历史研究法,研究物理理想规律的发现过程,使学生沿着科学家的足迹,从更高层次体验科学研究
物理理想规律的发现与完善过程,都是人们运用创造思维不断创新的过程,在发现规律的过程中所创造出来的新方法是人类极其宝贵的财富。为了培养学生的创新精神,应该重视物理理想规律发现过程的教学。
例如,高一物理牛顿第一定律的“历史的回顾”这一部分教材,对于培养学生的创新精神,掌握创新的基本方法是非常好的教学内容,在教学中应该给予足够的重视。可是,有些教师受到应试教育的影响,他们重视物理理想规律的结果,轻视物理理想规律的发展历程,面对极易培养创新精神的物理学史,不是视而不见,就是低调处理,让学生课外看看了事。
我认为,在物理理想规律课堂教学过程中要注意避免上述错误的教学倾向,应该认真回顾牛顿第一定律的发现过程。教学时,以静止的车为例,用力推它就运动起来;不用力又会停下来等事例来引发学生脑海中的错误概念,即“力是物体运动的原因”。然后组织学生进行思考和讨论,在学生讨论的基础上,再请脸戴亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿面罩的四位学生分别介绍各位科学家的观点,使学生全面理解牛顿第一定律发现的历史过程。最后教师进行以下评述:要在物理学上有所创新,绝对不能迷信直觉;理想实验是一种重要的科学研究方法;及时而正确的科学总结对科学的发展是必不可少的工作。通过以上生动的教学,能使学生掌握创新的基本方法,使创新精神得到有效培养。
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