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发现法教学模式在初中物理教学中的实践

2022-04-24 来源:好走旅游网
发现法教学模式在初中物理教学中的实践

背景: 一、学科背景

物理学是一门研究物质最普遍的运动形式和物质基本结构的自然科学,在中学阶段物理学是学生学习自然科学的基础学科。它能使中学生了解各种物理现象,并从这些物理现象中形象地认识到物质世界辩证发展的普遍规律。这在中学生形成辩证唯物主义世界观的过程中起着积极的作用。物理学又是人们研究其他自然科学和研究各种技术科学的基础。因此,学习物理课程也是提高中学生的科学素质和日后参加祖国社会主义建设的需要。而且也是初中阶段升学考试要求的一门必修课。教育心理理论指出:教学的任务是使学生准确而牢固地掌握知识,形成技能,发展智力,培养能力,并形成良好的思想品质。教学过程应当是学生在教师指导下“发现”知识的过程。其目的在于有效地培养学生独立获取知识的能力和创造性思维能力,使之成为创造性开拓型的人才。 二、实施背景

物理课和其他考试科目一样,成绩好坏就成为学生和教师的紧箍咒。游题海、抓分数就成为物理课的家常便饭。但是,这样的学习方式使原来就超负荷的中学生犹如雪上加霜。实践告诉我,学生的学习效率很低,教师的工作量也大增,更糟糕的是加剧了学生的厌学情绪,降低了课堂45分种(或40分钟)的效益。如果中学物理不改变以解题为中心、从理论到理论、教师灌输、学生接受的传统教学模式。抛弃那种就一个问题反复讲、重复练,讲“理”不见“物”的以传授知识为主的注入式陈腐教学方式。探索既遵循学生生理、心理发展规律和认知特点,又反映物理学特色和实际的物理课堂教学新模式。充分让学生像当初科学家“发现”定律那样去发现知识,注意在经验事实的基础上,通过抽象思维而概括出理论来,就难以完成培养能力,发展智力的教学任务。也无法将教师从这个自己建造的牢笼了解放出来。

既然学习从本质上来说是一种知识建构。学习时记忆的过程离不开对信息进行选择、组织和整合。促进教学结果的保持,关键是要花力气将被动学习转变为主动学习。教学有法,但无定法,用什么方法得因学校和班级而异,看教育对象而定。实践中我觉得美国哈佛大学的教授、心理学家、哈佛“认知研究中心”的创设者布鲁纳倡导的那种“发现学习”的教学思想和方法。即通常称之为发现法的新方法,就值得一试。

物理概念和规律来源于实践,那么能否将发现规律的体验交给学生呢?为此,我尝试在初中物理教学中应用了发现法。 理论依据:

一、发现法及其心理依据

美国哈佛大学的教授、心理学家、哈佛“认知研究中心”的创设者布鲁纳(Bruner, Jerome Seymour 1915~)倡导了一种“发现学习”的教学思想和方法,通常称之为发现法。发现法的基本精神就是组织和引导学生自己去探索、去发现。布鲁纳认为:“科学家的工作是发现,学生的学习也是一种发现,都是创造性的智力活动,性质一样,只是程度的深浅不同而已。发现不限于寻求人类尚未知晓的事物,确切地说,它包括用自己的头脑亲自获得知识的一切方法。”他提出要从儿童好奇、好问、好动的心理特点出发,在教师的指导下围绕一定的问题,依据教师和教材提供的材料,通过学生积极的思维活动,亲自探索和主动研究,并让学生亲自把事物整理就绪,使自己成为“发现者”。对于学生的学习活动,发现法要求

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学生不断应付新涌现的问题,发现新的东西,这需要运用分类、比较、分析、归纳、推理、猜测等较高级的心理过程。他还指出,发现法还强调培养对学科本身的兴趣。青少年的好问、好动都不是依靠外部动力,而是对活动本身感兴趣。在学习中,如果遇到新奇的、有趣的、复杂、困难的东西,他们同样会去积极探究的,而教师应该在认知领域中,充分利用新奇、怀疑、矛盾、困难的情感体验去引领学生思维的冲突,诱使他们主动去解决问题。

我们的教育对象是具有主观能动性的人,我们应该把他们培养成一个能主动地获得知识和正确评价所获知识的人,而不应该把他们看成一个被动的接受者。十九世纪,德国教育学家第斯多惠(1780—1860)曾说:“一个坏的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理。”这种由学科本身激发学习动机的方法,应从低年级开始做起,养成习惯。同时配合运用从外部激发动机的方法。 二、实施发现法的基本要求:

发现法的宗旨是要求学生以科学家的工作方式来研究学科知识。犹如物理学家的工作中经常伴随有猜测、估计、试验、探讨等活动一样来开展学习活动。因此,在教学中围绕中心课题,要提出一系列的问题来引导学生讨论,并充分利用已有的物理知识和技能,提出各自的见解和建议,从中求得合理的、可行的或正确的方案、结论。让学生在积极的、创造性的学习中主动地掌握知识,加深理解,而不是死记硬背教师和教材所“给予”的东西。

教学中要鼓励学生,使他们相信自己能够解决问题,通过集思广益、取长补短的探讨,争论来获得最后的成功。在帮助学生达到教学目的的过程中,尽量激发他们潜在的智慧火花,向他们介绍假设、对比、分析、论证等物理思维和研究的方法,促成他们的发现,并在使学生对所研究的课题以及整个学科发生内在兴趣的同时,培养学生共同协作探索的良好的学术研究态度和风气。 三、发现法组织教学的基本步骤:

1、提出要研究的中心课题或要执行的具体任务。

2、针对要解决的问题,提供基本素材,设置探讨的环境。 3、按照发现法的学习顺序,逐级提出问题,“制造”情景、矛盾。让学生经常处在需要“想一想”、还有“毛病”要改善等思维状态中,刺激求知欲。

4、通过可行性实验操作和方案的议论,找出解决问题的初步方案,进行验证。 5、由学生总结出学习结果。 四、运用发现法的教学过程:

1、情景。利用情景引起学生对教材内容的求知欲。阅读课本是发现的第一步。(当然要对学生进行阅读指导,例如:由快到慢,先粗后细,眼、脑、手并用,读、思、写结合等)。

2、划分研究课题。以教材本身的知识结构为依据划分研究课题。教师围绕课题,紧扣教材,编排教学程序。学生则按所编程序进行探索和发现。

3、实验。对演示实验,要引导和启发学生注意观察,帮助学生发现主要的东西;对学生实验,要积极创造条件,通过实验满足学生成为“发现者”愿望。当然对实验技能、操作、注意,教师要给以必要的指导。

4、讨论。经过相邻座位前后左右若干同学的讨论和争论发现提纲引导的问题。指定学生作好重点、难点及内容提要发言准备,全班评议、修改、补充。此间,学生可以记录提纲或自己阅读时发现的疑难问题。

5、练习。练习目的是经过同伴间的学习来发现和认识自己的不足。可以采取:口头回答(举例说明、填空、选择、分析说理)、黑板演习、实验操作等。

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6、讲解。教师的讲解主要放在知识重点、难点上,已发生教学过程中的反馈信息、评价等。确保学生所学知识系统和规范。讲解形式视教学实际情况而定。 教学反思:(附课堂教学方法改进后的教案)

案例:初二物理《物态变化》中,蒸发部分的学习,教学(局部)过程如下: 一、情景。由果肉湿润果皮干皱的苹果(切开观察),引出蒸发现象。 二、阅读课本(齐读或自行默读),使学生认识到什么是蒸发现象。 三、通过问题提纲,使学生发现本课的主要内容: (一)问题提纲:

1、为什么果皮干皱而果肉湿润? 2、冬天湿衣服是否会干?

3、那种情况湿衣服更易干(冬天、夏天)? (二)师生的主要对话:

1、教师:果皮干皱而果肉湿润,你发现苹果中的水份主要在哪里汽化?(表面或者内部) 学生:(齐答)表面。

2、教师:我们发现冬天湿衣服可以干,这说明温度高低是否影响蒸发的发生? 学生:(齐答)温度对蒸发的发生没有影响,(部分学生)嘀咕夏天衣服干得快。 3、教师:从夏天衣服干得快,可以发现什么?(议论一下) 学生:(小声议论)温度高蒸发的快;蒸发有快慢。

4、教师:既然蒸发发生时有快慢的区别,那么,我们就研究那些因素影响蒸发的快慢。

学生:低头翻看书。 (三)引导学生发现:

1、蒸发是发生在液体表面的汽化现象。 2、蒸发可以发生在任何温度下。 3、蒸发发生时有快慢的区别。

四、通过问题提纲,帮助学生设计实验,发现(探究)影响蒸发快慢的因素: (一)问题提纲:

1、怎样做可以使湿衣服干得快些?

2、书上归纳的加快液体蒸发的方法是什么? 3、书上归纳的影响蒸发快慢的因素是什么? (二)师生的主要对话:

1、教师:怎样做可以使湿衣服干得快些?(议论一下请同学起来回答) 学生甲:晒太阳。(教师:这样可以使水的温度怎样?学生:温度高。) 学生乙:摊开衣服。(教师:这样可以使水的表面积怎样?学生:变大。) 学生丙:洗衣机甩干。(教师:这样可以使水怎样?学生:水少。) 学生4:放在风里吹。(教师:这样可以使水的质量减少吗?学生:比较犹豫,最后确定不能够减少质量。)

2、教师:指出这个条件是水面上方的空气流动情况。 3、教师:我们看看书上是怎样写的。 4、学生:(找到答案)齐读有关内容。略。 五、通过问题提纲,帮助学生完成实验的设计。

目的:本实验要采取控制变量的方法,探究影响蒸发快慢的因素。 (一)实验设计:

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1、器材:载玻片若干、适量的酒精、水、热水袋、滴管等。

2、讨论:本实验选择水还是酒精?为什么选择酒精来做?是否需要采取控制变量的方法?怎样的步骤来操作? (二)师生的主要对话:

1、教师:实验桌上的水和酒精,你准备选择水还是酒精?为什么这样选择? 学生:(议论着回答)都可以;选择酒精比较好;选择水比较好。 教师:为什么不试试? 学生:(试过后觉得)还是选择酒精比较好。

教师:好处是什么?(指出:在同样的条件下酒精比水蒸发得快—省时间!) 2、教师:根据问题提纲,你觉得本实验可以采取怎样的步骤来完成? 学生甲、乙、丙等互相补充完成比较完整的操作步骤。 (三)落实规范的操作步骤(教师使用幻灯片):

1、用滴管将水和酒精分别滴在两片载玻片上,用手对他们扇风,观察他们的蒸发快慢。

2、用滴管分别在两片载玻片滴上酒精一滴,其中一滴摊开,用手对他们扇风,观察他们的蒸发快慢。

3、用滴管分别在两片载玻片滴上酒精一滴,其中一滴放在避风处,用手对另一滴扇风,观察他们的蒸发快慢。

4、用滴管分别在两片载玻片滴上酒精一滴,并摊开,用热水袋对其中的一滴加热,观察他们的蒸发快慢。

六、通过问题提纲,帮助学生完成实验,形成结论。 (一)师生的主要对话:

1、教师:看见了什么(在同样条件下的酒精和水)? 学生:酒精比水蒸发得快。(形成结果:在同样的条件下酒精比水蒸发得快) 2、教师:两片载玻片上的酒精各一滴,为什么一滴要摊开? 学生:摊开可以比较酒精的表面积大小对蒸发的影响。

教师:为什么要对他们扇风?不扇风是否可以?只对其中一滴扇风行吗? 学生:可以节约时间,给出相同条件。(形成大致正确的结果:略。) 3、教师:你觉得两片载玻片上的酒精滴是否应该一样大? 学生:应该一样大。(控制变量)

4、教师:最后两个操作步骤分别可以得到怎样的结果? 学生:议论后形成大致正确的结果(略)。 (二)提示实验结果(教师使用幻灯片) 1、在同样的条件下酒精比水蒸发得快。 2、同种液体中:

(1)在温度和液体表面空气流动情况相同时,液体表面积越大,液体蒸发越快。 (2)在温度和液体表面积相同时,液体表面空气流动越快,液体蒸发越快。

(3)在液体表面空气流动情况和液体表面积相同时,液体温度越高,液体蒸发越快。 七、通过问题提纲,帮助学生巩固自己的发现,学习在实际生活中的应用。 1、小实验:蘸过酒精的温度计的读数观察。

教师:小实验中蘸过酒精的温度计的读数为什么会下降? 学生:(试着议论、猜测、分析)

教师:温度计的读数下降,说明玻璃泡变冷,那么它为什么会变冷? 学生:(大胆猜测、议论)

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教师:看看书,找答案。 学生:(找到答案)齐读有关内容。(蒸发的致冷作用) 2、教师:夏天,地面洒过水后,房间为什么会晾爽? 学生:蒸发的致冷作用(水蒸发有致冷作用)。

3、教师:发烧的小孩,为什么可以通过在手心脚心搽酒精的方法降温? 学生:蒸发的致冷作用(酒精蒸发有致冷作用)。

4、教师:电风扇的风,能否降低房间的温度(地面有水或者地面没有水)? 师生:(共同完成)如果没有蒸发的发生,电风扇的风,不能降低房间的温度;如果有蒸发的发生,电风扇的风,能够降低房间的温度。 几点反思:(改进前后的变化)

1、对于怎样做可以使湿衣服干得快些?,学生因为有生活体验,容易激起共鸣,有利于建立有效注意。这里基本与改进前相同。

2、书上归纳的结论学生容易发现。这里优于改进前。学生自己发现知识而不是给予的东西,有利于对学习活动本身产生兴趣。有了兴趣,即使遇到困难,学生也会去积极克服。

3、实验设计中的讨论。突出了物理学是实验科学的显著特征。重视让学生动手、动脑做实验,由实验引出物理问题,由实验解决物理问题。使学生通过实验理解物理概念和规律,掌握科学研究的方法,培养观察、实验能力。训练分析、思维和创造能力,提高科学素养。突出了物理教学以实验为基础,摒弃传统的实验教学存在的弊端,充分发挥了学生的主动性和创造性。这在改进前是无法想象的,如果学生从低年级开始这样的训练,他将从物理课中学习到终身受用的技能。这是一种综合能力的培养。 4、落实规范的操作步骤可以有效的帮助基础较差的学生完成学习任务。实验结果的提示使教学重、难点得以突出,也符合学生的认知特点。这里基本同改进前。

5、另外,由于整个课堂秩序不同于传统上的被动学习,最后的本课小结就变的十分重要,必须落实。而且被动学习向主动学习的转化需要从低年级开始做起,习惯的养成在现实中需要我们每个教师的参与,目前大规模的实施困难较大。 几点说明:

1、本课是学生第一次自己设计实验并完成实验,教师的点拨、指导要适时、恰倒好处,尤其在帮助学生完成规范的文字组织时(备课时要备学生)。真正充分发挥了教师的主导作用。

2、对学生的自控能力有一定的要求。

3、提纲等信息通过幻灯片呈现,有利于提高效率。 结论:

物理教材是根据教育心理学理论,按照教学大纲和学科知识结构等教学原则编写的。既有科学性又适合学生的认知能力。教材中还有物理学史和现代物理知识简介等,内容丰富。对物理教学来说,没有一种万能的教法,因而不能只用一种模式,而应实事求是地根据教学内容采用各种有效的方法或者灵活多样的使用各种方法。

一、教学通过教师的“问题提纲”——像牵风筝的线使本教学模式突出了学生的主体地位和教师的主导地位。在整个教学过程中,教师虽然讲得不多,但创设的情境、问题提纲,使每个学生都能感知教材、积极思考、认真讨论、使学习成为学生自动发生的事情。 二、教学注重训练和培养学生的多种能力。在整个教学过程中,既有学生的积极参与,拾级攀登;又有教师的点拨、引导、及时调控。教学过程发展了学生语言表达、实验能力、自学和阅读、讨论和协作、探索和创造、分析和解决问题的能力,有力地促进

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了学生智力的发展。

三、发现法教学模式提高了学习效率。大大减轻了学生的课外作业负担,有利于实现物理教学“高质量、轻负担”的整体优化。

四、如果推广发现法教学模式,对学生今后的发展特别有利。但是发现法教学模式需要从低年级开始做起,主动学习的习惯的养成和维持依赖于我们每个教师的参与。

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