“自主、合作、探究”模式在高中物理实验教学的应用
【摘 要】从教学改革新课程理念出发,分析了“讲解、演示、模练”的实验教学模式的特征,讨论了实验教学的逻辑起点和终点问题,提出“自主、合作、探究”型实验教学模式,并对该模式的具体操作过程进行了简要论述.
【关键词】实验教学现状;教学模式;实验逻辑顺序;自主;合作;探究
近年来,全国范围内各省市不同时期不同程度地进行着教学改革.特别近几年高考对实验的要求越来越高.实验是物理的重要研究方法,一方面需要通过实验获取必要的信息,由此建立或猜测现象背后的规律;另一方面,对于提出的规律或理论,只有通过实验的检验,才能被人接受.本人新课程理念出发,探讨适应教学改革的实验教学模式.
一、高中物理实验教学现状
现阶段,高中物理实验教学基本仍以“讲解、演示、模练”型模式教学.从教学目标来看,这种教学模式是“一维”的,它过分强调向学生传授知识,训练学生熟练操作、掌握实验技能,以结论的形式呈现教学内容,过分注重知识结论的验证和“学会”课程规定的实验器材的使用,忽视了“过程与方法”和“情感、态度、价值观”的培养;从教学策略来看,这种教学模式重结果、轻过程,只关注学生的操作,忽视过程,忽视学生的经历、体验和个体差异[2].这样的实验教学表面上看有板有眼、秩序井然,实质上学生有行动、无热情,有操作、无智慧;从师生互动的角度看,该模式中信息传递由教师(或书本)指向学生,是单向的,其表现形式为教师做、学生看,或教师设计好、学生照着做,忽视了学生的猜想、设计、对话和互动.总之,“讲解、演示、模练”型实验教学模式容易挫伤学生对科学技术的感情,难以发展学生的创新精神和实践能力,不能充分发挥实验教学特有的教育功能.
二、实验教学的逻辑顺序问题
深化实验教学改革,关键是要生成一种新的实验教学模式.为此,需要弄清实验教学的逻辑起点和终点问题.从本质上讲,教学中的科学实验与科学研究实验基本一致,对于实验者来说都是探索未知、检验假说、证实真理的实践活动.实验由问题或任务开始,需要经历推测、实验设计、实验观察、实验分析、得出假说或理论等环节,是一个探索的过程.可见,教学中的科学实验的逻辑起点应该是课题性问题.以课题性问题或任务作为实验教学的逻辑起点,这是落实新课程标准倡导的“自主、合作、探究”教学的需要.这种前提条件,有利于调动学生学习、探究的积极性和主动性,把猜想、假设、设计和合作、对话、交流融入实验之中,使学生真正成为教学主体,能真实地参与科学实验的过程,主动建构知识意义.只有这样,实验教学才能有效地促进学生的认知发展,促进学生对科学知识和技能的建构,提升学生的情感、态度和价值观,培养学生的个性和创造精神.
三、对“自主、合作、探究”型实验教学的思考
“自主、合作、探究”型实验教学模式的核心思想是,以课题性问题为起点,以实验过程与方法为轴心开展教学,力求使学生主动建构知识与技能,提升情感、态度与价值观.换句话说,就是学生思考、设计、探索、体验在前,教师的讲解、演示、分析、评论在后.实验教学模式的具体实施过程如下：
1.教师提供课题性问题或任务,学生由此开始进行自主、探究的实验(包括演示)教学过程.同时,要强调有关安全事项.
2.学生独立自主思考,主动探究问题,在原有知识和经验的基础上,人人猜想、想像、直觉,努力形成各自的实验设计方案.要避免因教师先讲解或预习教材所造成的“先入为主”或“跟着他人思路走”的不利影响.
3.当学生无思路或思维受阻时,在判断学生困惑所在的基础上,教师创设新的问题情景,再次帮助、指导和激励学生.如教师难以做出判断时,要查看学生的体态语言和所画的图、所写关键词等,然后进行判断并提供新的问题情景.这种判断—提供子级问题的循环可进行数次,如提供实验条件(包括实验器材使用说明书),鼓励学生自主设计实验方案,选择实验器材.教师介入过早会剥夺学生解决问题、发现答案的机会,但介入太迟也有可能使学生因为问题难以求解而失去探究的兴趣.教师必须选择好时机让学生领会他们所做探究的意义,切忌轻易地告诉学生现成的设计方案和现成的结论.
4.依据教学时间安排和具体课堂教学进展,必要时教师以学生的身份发表自己的实验设计,或拿出事先准备好的仪器设备,或让学生阅读教材中的相关内容.在这种师生合作中,给学生创造比较、对照和反省的学习机会.
5.鼓励学生质疑,或者进行讨论,在比较高的层次上进行学生之间的合作.一般情况下,完成上述几个环节之后,学生就可以进行具体实验操作,完成整个实验任务.而此后的实验过程,在很大程度上与传统实验教学是大致相同的.在实验教学的终结阶段,应鼓励学生提出问题.学生能否提出深刻的问题,应成为评价实验教学质量的重要标准.学生提出的问题,有可能转化成为学生探究性学习的课题,应鼓励他们继续钻研.
四、值得注意的问题
学生分组实验可分为基本实验器材使用方法训练和课题型学生自主实验两类,相应地分为两个阶段.
在第一阶段,教师把第二阶段将要用到的实验器材分类、分批提供给学生,让学生通过阅读实验器材说明书等资料,自主学习各类器材的性能、构造、原理、注意事项及使用方法.教师的角色是实验技术人员,为学生学习提供服务和帮助.教师以提问和让学生操作表演的形式,把握每个学生对实验器材的熟悉和使用情况,并及时纠正、指导、示范.第二阶段,在学生开展实验活动之前若干天,教师以课题形式向学生提出实验任务,同时提出实验要求(如客观记录实验数据、实验报告的规范格式、安全等).教师不提供限定学生思路的实验资料,只对学生如何查阅有关资料进行必要的指导,实验器材的选用、实验步骤的设计、实验数据的处理等任务完全由学生自主完成.实验过程原则上要求两人一组(自由组合),实验方案由两人共同制订.对于同一个实验课题,各实验小组采用的实验原理,选用的实验器材,得出的实验结果等会出现差异,这些差异直接反映在学生的实验报告中.教师应在一个实验课题完成之后,组织学生进行成果交流、研讨,为学生提供相互学习的机会.
