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注重物理问题研究 培养科学探究能力

作者:傅海龙 王红飞   时间:2007-1-31    本文热度:    等级:★★★
  浙江省定海第五中学 傅海龙 王红飞
  科学探究是学生体验科学过程、理解科学本质、领悟科学精神、发展科学方法观、培养创新精神和实践能力的主要学习模式。
  探究能力是创新精神和实践能力的重要组成部分。开展“问题”研究是人们对科学本质认识不断深化的产物。让学生在发现问题、分析问题、提出似设、开展探究和得出结论的过程中不断地建构自己的知识结构、能力体系、价值体验,从而全面发展学生探究科学本质的能力。
  一、认识“问题”的价值是培养探究能力的可贵前提
  胡适曾经对北大毕业生说:“问题是学问的老祖宗。古往今来一切知识的产生与积聚,都是因为要解答问题。”我们的思维受先入为主的影响,使思维容易陷入滞涩与休眠状态;而问题的出现,往往会造成某种不确定性,使思维活跃起来,从而打破思维定势。当学生碰到令自己感到困难的问题时,他就会受到刺激。布鲁纳研究表明:难易适中且富有挑战性的问题足以激励学生向下一阶段发展、促进学生进行“反省性”探究,使思维从“前反省状态”进入“后反省状态”,在这种状态转变过程中,智力活动总是尝试性、探究性的,始于问题的提出,终于问题的解决。
  阿基米德为测定王冠含金的纯度,废寝忘食,未料在洗澡时不经意间发现了“阿基米德定律”。尽管人们至今尚未能够破译“灵感”“顿悟”之谜。我们可以想象,当某一问题已不受直接注意时,潜意识在某种程度上仍保持对问题的思索状态。精神高度集中地考虑一个问题,有时反而可能造成思路的堵塞或误入歧途。而一旦松弛下来。可能产生稍纵即逝的火花。其实,没有对“问题”的魂牵梦绕、锲而不舍的探究,没有“众人寻她千百度”的执著,也就不可能有“蓦然回首”的惊喜。
  教学过程是一个不断地提出并解决问题来获得新知识的问题性思维过程。我们要在教学中强化“问题”意识,培养学生探究能力。
  二、确保“问题”的质量是培养探究能力的重要保证
  学生学习物理过程是一个不断提出并解决问题来获取新知识的问题性思维过程。因此“问题”的质量十分讲究,针对初中物理的特点和学生心理发展水平,综合应用以下原则,有助于把握问题质量。
  1.直观展示性原则,注重问题探究的落脚点
  教学心理学研究表明,人们的智力活动的进行与发展必须经历由外部物质活动向内部认知活动转化的过程。教学就是要促使学生由外部的、物质的、展开的活动向内部的、压缩的活动转化。充分运用形象化材料和实验,揭示知识发生、发展过程,展现探究的演绎过程,使学生探究问题轨迹清晰可见,抓住探究问题的落脚点。
  例如,在研究牛顿第一定律时,分析小车在三种表面的运动情况,提出下列问题:
  (1)找到它们的发展趋势,即表面越光滑,小车运动将____________?
  (2)推广到理想化情况,如果表面十分光滑,小车将____________?
  2.针对性原则,注意问题探究的方向性
  提出的问题必须是学生真实存在的问题,是确实感到困惑而不是表现形式上的问题,这就是要求我们教师平时能够深入学生,了解他们在每个知识上的认知特点的思维方式,摸准他们的思维脉搏,因势利导地提出恰当的实际问题,抓住问题探究方向。如在进行“力”教学中,教师先让学生讨论一个问题:甲乙两人拔河,甲获胜,是因为甲的力气大于乙的力气吗?学生往往给予肯定的答案,教师可利用两弹簧秤演示给以否定,使其引起学生认知心理上的矛盾冲突,从而产生探究动机,把握探究方向。
  3.渐进性原则,注意问题探究的节奏性
  问题设置要具有合理的程序和阶梯性,设计由浅入深,由易到难,层层递进,把学生的思维逐步引向新的高度,可创设“小步距”问题,把一个复杂的、难度较大的课题分解成若干个小问题。如在“决定导体电阻大小因素”教学中,进行如下的问题分解:
  (1)导体电阻大小可能与哪些因素有关?试根据己有知识进行猜测。
  (2)导体的电阻与各相关因素关系可能如何?试猜测。
  (3)如何通过实验确定导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料的关系?试设计实验电路。
  (4)在进行导体与各相关因素实验中,如何控制实验条件?
  (5)由本实验可以看到,对多因素的问题,如何控制变量,其基本方法是什么?等等。
  4.开放性原则,把握问题探究的深广度
  探究能力的培养是一个自主开放的主动建构过程。要激发学生根据不同条件,从不同角度采用不同方法进行探究,从而引发不同的思维,按照不同的理解去思考问题和回答问题,让学生在学习、创造个体活动中充分发挥自己的特长和张扬个性化的探究品质,体验成功,从而产生再探究、再学习、再发现的新动力,为此教师应注意学生的差异性,创设多元性、开放性问题。我们在初三复习中曾提出一个跨学

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