《以学生为中心的课堂组织形式研究》
——以探究实验为主线的课堂教学
作者：沧州市教育局石油分局钻二中学李军周
现代教育，就要从注重学生的全面发展出发，培养学生终身学习的能力为目标.为此，增强学生的参与度，改变学生被动的学习方式，还学生“学习的主人”地位。要做到这一点，学习方式的多样化，将成为实施教学的重要环节之一，物理是以观察和实验为主的学科。学生的科学探究习惯的培养，就需要从小做起，从每一节课做起。所以教学中注重科学探究实验，是实现这一目标的重要手段之一。
一．通过探究实验，丰富学习方法。
新课程标准中强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和实践能力及创新意识。这就要求过去以书本为主、以实验为辅的传统教学模式必须修正，真正实现多样化的教学方式。比如人教版八年级物理物理《探究串、并联电路的电流规律》一节中，传统的教学是以学科的知识为核心，通过演示实验，由实验现象总结出串、并联电路的电流规律。而按照新的教育理念，应该以串、并联的内容为载体，引导学生经历探究过程，因此不能只把教学的重点放在串、并联的概念上，更应注重学生对串、并联电路的经历的体验上。从学生熟悉的事例出发，如学生在地理课中学到的有关河流的知识，在感性上先有一些认识。猜想不是瞎想，应据教材中给的事例和学生已经有的经验进行猜想或假设。如上可以由河流的水流量猜想电流在串、并联电路中的特点，即提高了学生的学习兴趣，又加强了学科间的横向联系。学生根据自己的猜想提出实验方案，验证自己的猜想。由于学生刚刚开始学习电学知识，教师根据实验方案进行较多的指导，并评价、归纳和总结，方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。根据学生实验的情况，提出问题学生思考解决，如：１、为什么有的组连的电路灯不亮？电流表无示数？２、为什么有的组灯不亮但电流表有示数？３、如何设计实验记录表格？４、怎样保证实验过程的安全操作？等。方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题，包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。
在学生完成实验探究以后，学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想，出现一些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学
生实验的结果是否理想，更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何，在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论，可以让学生考虑这样的问题：
“1．你的猜想和实验结论是不是一致哪？
2．你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的差异原因是什么哪？
3．在探究过程你是否发现了新问题？
4．你对这个装置是否有新的改进？
5．有没有更好的实验方案哪？
”通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，但他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验，也可以巩固他们对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果，同时也注重学生参与实验探究的过程体验，培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。
当然，学生在刚刚学物理的时候，我们一方面要控制好科学探究的操作难度和思维难度，又要充分挖掘教学内容当中可以进行科学探究的因素。比如在声现象的教学当中，由于对于声现象学生并不很陌生，所涉及到的实验器材又比较简单、操作也很方便。因此，在教师提出问题之后要让学生动手做实验，通过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程，交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣，也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。再比如《流体压强与流速的关系》的教学，以往都是通过教师的演示实验，使学生认识到流体压强与流速的关系，进而再由教师来讲解。而现在的教学需要学生在学习知识的同时经历知识形成的过程，激发起学生积极参与认知过程和对科学探究的兴趣。通过对过程和方法的体验来培养学生的科学素养。我们可以将一些演示实验变为学生实验，这样来设计流体压强与流速的关系的教学，通过学生在课下的观察现象和搜集资料、动手做实验等方法，让学生对流体压强与流速的关系先有一个初步的了解，这是改变学生的学习方法的一种具体可行的方法。通过课上学生对课前准备的展示与交流，从知识与技能上看，使学生真切感受到了流体压强与流速的关系事实。从过程与方法上来看，学生在准备工作中经历了猜想、假设、实验验证、搜集证据、分析与论证等科学探究的基本过程。从情感、态度和价值观上来看，通过参与观察、实验、调查等科学实践活动，以及交流合作等活动有利于培养学生一种
实事求是、尊重自然规律的科学态度，这样的新课的引入，从课程目标三个方面上来看，都是符合课程标准所倡导的教育理念的。让学生来设计方案，使学生经历设计方案的过程，并且对学生的设计方案进行实际的验证。在验证当中发现问题时再不断地修正方案，这样经历一个设计新方案——进行实际验证——完善方案的科学探究过程，最后再给出托里拆利实验的结论。这样的处理会充分地利用教学当中科学探究的素材，使学生的创新能力、交流合作能力、思维能力都能得到锻炼和提高。另外，我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的。在新的教育理念下，强调培养学生的创新意识和实践能力，所以学生的实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序来进行操作，得出教师预计的实验结论。现在的实验探究更加注重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果。
二．通过生活实例，感受物理魅力。
新课程教材注重到了在每章、每节的开始尽量以学生日常生活中见到的事物或现象引入，引发学生的共鸣、激发他们的兴趣，逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。因此我们的教学设计也应力争从学生熟悉的事例出发，这样既拉近了教学内容与学生之间的心理距离，同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。
比如在《汽化和液化》的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理，因此在这一节的教学之初，我们就应该避开那些比较抽象的、一般化的物态变化和那些非常严密的物理概念，而应该从学生比较熟悉的日常生活当中的实例（比如晒衣服的问题）出发，认识到一种具体物质——水的物态变化过程。“水从衣服上跑掉了！”从这样一个学生很熟悉的生活现象中来认识汽化现象。再比如探究物质的一种属性——《密度》的教学，这个知识点一直是初中物理教学中的一个难点，也是学生的学习兴趣和学习成绩的一个分化点。但是在现在新的教育理念下，对教学内容的选择和组织形式应该进行改革。尽管在探究活动之后需要一些定量的计算，但是应该尽量避开那些意义并不很大的一些模型化的繁杂的计算，应该像教材当中的例题和作业那样设计一些有实际背景、有实际意义的习题。再比如《光的反射》的教学，我们不能仅仅把教学的重点放在知识的落实上，只关注如何掌握光的反射定律，如何提高学生的解题能力和解题技巧，而应该从实际的问题出发，使学生感到物理知识就在自己的身边、物理知识在实际当中是很有用的。因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通过对物理知识的学习来解决这些相应的实际问题。
三．通过全过程参与，鼓励质疑与创新。
新课程标准把“过程与方法”作为课程目标之一，与“知识与技能”、“情感、态度与价
值观”并列，强调学生在参与科学探究过程中的体验和对科学研究方法的感受。所以物理教学不能只局限于教材知识内容本身，而应结合学校的物质条件和学生的兴趣、能力水平，开发多种多样的探究实践活动，在具体的实践活动中培养学生的问题意识，实践科学探究的基本过程，培养学生实事求是的科学态度，提高解决实际问题的能力。如在探究“熔化和凝固”的实验当中，学生从他的实验结果或者从熔化图像上很难看出比较明显的熔化过程，或者可能会发现海波由于过热而不凝固这样的问题。对于各种各样的问题，教师一方面应注意保护学生的这种问题意识，同时我们还要根据学校的实际情况和学生的能力水平积极地组织学生利用课余时间进行一些专题研究。在进行专题研究的过程当中，教师应该自始至终积极参与到学生之中。在研究方案的确定、如何查找资料、安全操作措施的防范等等方面给学生具体的指导和帮助。比如在学习了光的折射现象之后，学生会产生这样的问题：“1．对于不同的介质对光的折射是否相同哪？2．清晨看到日出的时候太阳是在地平线以上还是在地平线以下呢？3．海市蜃楼这种壮观的场面是怎样形成的哪？”对于这样的一些问题学生常常会表现出较强的探究欲望，为此我们可以组织学生利用课余时间针对这些问题进行专题的探究。使学生在探究活动中学到听老师讲课无法学到的知识。
总之，在实践中创新，在活动中成长，通过一个时期的训练和培养，学生的学习方式有了根本的改观，他们越来越多的采用了研究也发现、体会与创造、分享与交流的学习方式。通过这种学习方式，学生的视野开阔了，情感丰富了，能力变强了。不仅轻松了掌握了知识，还为以后的终身学习打下了基础。
