科学探究中“提出问题”和“猜想”教学初探
(2020-01-04 19:00:50)
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教育课堂教学 |
分类: 教学研究 |
近几年来国家新一轮的基础教育课程改革在我市全面展开,探究式教学已成为科学教育的主流。科学探究的目标在于将学习的重心从过分强调知识的传授和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的主体意识、科学探究能力和敢于创新的探索精神。下面就初中物理科学探究中“提出问题”和“猜想”两个环节谈谈教学体会
一、“提出问题”
提出问题是整个探究过程的开始和延续,穿插和渗透在探究的各个环节中,是学生学习的基石。因此,培养学生发现并提出问题能力,是初中物理教学中重中之重。提出问题的方法很多,这里列举的是在初中物理教学中经常用到的一些方法。
1、利用日常现象激发学生提出问题
日常生活中很多现象与物理有关,这些现象学生已经习以为常,教师可以适当加以引导激发学生提出问题。例如:学习声音时教师可以先放一些音乐和播放自然界一些动物的发声,然后教师启发提问:“声音对于我们来说太重要啦,对于声音,你们想知道些什么呢?”这必然能够激发学生的兴趣和无穷求知欲,学生的思维就放开了,学生就能提出问题了,例如:声音是怎样产生的?声音是怎样传播的?人是如何听到声音的 ?月球上能不能听到声音?声音有一些什么应用?又如提出学生在有水大理石地上跑滑倒了的现象,学生就能提出问题:石地上有水为什么容易滑倒?为什么向后滑倒?而在超市海鲜区利用吹风机向地上吹风防止顾客摔倒的现象,从而引导学生提出:如何加快水的蒸发?
2、利用物理实验现象启发学生提出问题
教师可有意识设计一些有趣的实验,让学生通过仔细观察、比较,引导学生提出问题,并不断完善问题。如:学习大气压强时做覆杯实验,启发学生提出:是什么把水托住?又例如:学习流体压强与流速的关系时,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,乒乓球不下落。学生提出:是什么使得乒乓球不下落?在探究欧姆定律时,可先做两个相关的实验:一是分别用二节、三节干电池的手电筒给同一个小灯泡供电,让学生观察灯泡亮度后产生电流与电压有关系的联想;二是用两节干电池给型号不同的二个小灯泡供电,让学生观察灯泡亮度后产生电流与电阻有关系的联想。在此基础上让学生提出问题电流与那些因素有关?往往会收到较好的效果。类似的实验还可以用在探究灯泡亮度与实际功率中的提出问题。
3、利用图片动画现象提示学生提出问题
新教材有很多有趣的插图,让学生仔细观察细微处并比较与日常不同,再提出问题。如:在学习《其他简单机械》时教材中有一幅插图,让学生观察图中的胖瘦两人的情形,学生会提出:为什么瘦一些的人会被吊在空中?在学习折射规律后,让学生看图“鱼在哪里?”学生会提出“为什么鱼叉要对准鱼的下方?”“是不是看见的鱼并不是实际的鱼?”从而激发学生探究的兴趣。
4、利用相似类比的现象指引学生提出问题
物理知识有诸多是通过相似比较而发现的,学习这些内容时,采用相似类比的现象也可以激发学生的提问。例如学习液体压强后再学习大气压强时,由于空气和液体一样具有流动性,是否同液体的压强特点一样呢?这样的问题学生自然而然的就提出来了,又如利用串联电路中各处电流有什么关系,可以引出学生提出问题:并联电路中各处电流有什么关系?利用晶体熔化时温度变化有什么特点,可以引出学生提出问题:液体沸腾时温度变化有什么特点?
5、通过自身体验提出问题
学生通过自己亲身做实验或参加活动、比赛,由于亲身体验,感受很深,学生也乐意提出问题。讲力的作用是相互的时,学生通过手弹课桌,提出:手为什么会疼?讲摩擦力时让一个大同学与一个小同学进行扭瓶盖比赛,大同学扭一个涂有油的瓶盖,小同学扭一个盖上有齿纹的瓶盖,结果是小同学扭开了而大同学没有扭开,学生们很想知道原因,从而提出小同学为什么比大同学的“力量大些”?讲压强时,让一男一女二个同学比赛顶棍子,由于女同学顶的一端粗,女同学赢,从而提出:女同学为什么能赢男同学?通过分析发现输赢不仅跟力有关而且与受压的面积有关。
在教学中教师应充分利用各种信息创设情景激发学生思维的情境,引导学生提出科学的问题,鼓励学生大胆想象,放开思维。在课堂教学中由于学生的差异,学生提出的问题参差不齐,有的比较有价值,有的层次比较低。当然教师应该以鼓励为主,鼓励学生相互提问题,承认学生有差异,教师应有价值导向,让学生明确哪个问题有价值,让学生体会如何提出有价值的问题。
二、“猜想”
“猜想”是科学探究的重要环节,它是在观察与实验的基础上,根据科学原理和科学事实,进行理性思维加工以后,对未知的自然现象及其规律所做的定型解释和说明,它是使学生思维发散的最为活跃的阶段。在课堂教学中,教师放手让学生猜想,可能会遇到两种尴尬的局面,一是学生怎么猜也猜不到点子上,二是学生的猜想漫无边际。怎样避免这两种情况的发生呢?这有赖于教师在教学过程中不断摸索。笔者在教学实践中进行了一些尝试,与大家共同探讨。
1、按日常经验或事实进行猜想。
学生在日常生活和学习中形成了大量的日常经验和知识,它们是学生进行猜想的直接来源和素材。按日常经验或事实进行猜想是在初中物理科学探究教学中十分常见的一种猜想方法。如“探究影响液体蒸发因素”时,在提出问题后,根据在日常生活中将衣服展开放在阳光下或放在通风处干得快的现象,从而引导学生提出猜想:“液体蒸发快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动有关”;再如在研究重力势能与哪些因素有关时,在提出问题后让学生回忆日常经验,如高处下落的物体破坏力强,重的物体下落危害大等,从而提出猜想:“重力势能可能与物体的高度、重力或质量等因素有关”。
2、根据物理科学本身的思维过程建立猜想。
进行猜想方法是:针对提出的问题——搜寻事实——归纳分析——形成猜想。搜寻事实就是要求寻找与问题有关的大量实例,如通过观察周围的现象、利用身边的器材进行的实验、回忆有关的事实经验,或查找有关的资料等;归纳分析就是要分析所搜集到的大量实例,找到他它们的共性内容或特点。例如:在探究“光的直线传播”这一规律时,老师引导学生提出问题“光是沿直线还是曲线传播?”后,针对问题搜寻事实:可以让学生集体思考,相互讨论去寻找光传播的实例。如日常的经验实例:手电筒发出的光束、汽车前灯在夜间发出的光束、夜晚广场上空的光束等。再如运用桌上的器材进行实验如用激光电筒、纸片等自由实验,观察现象获得事实。针对事实归纳分析;在学生列举出大量实例后,引导学生集体讨论,找到光传播的共同特点:即光沿直线传播
3 、 运用“类比法”进行猜想。
用已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较,找出它们的共同点、相似点或相联系的地方,然后依此为根据推测未知的现象和过程的某些特性和规律。在探究教学中,可以通过联想利用这种类比的方法提出猜想。如研究串联电路各处电流关系时,可采取的过程是:提出问题后,先探讨另一个问题,观察或回忆水流情况,在不同粗细、形状但没有分支的水管里的水流大小是否一样?学生通过讨论得出结论:无论水管形状如何,粗细如何,水流是一样大小的。将这个结论与电流类比,把定向移动的电荷比做水,导体比做水管,从而提出猜想:串联电路各处电流相等。
探究的过程是一个创造的过程,而创造过程是离不开思维发散过程的,因此猜想过程的教学,首要的是培养学生的发散思维,这就要求教师在教学过程中充分体现教学的双边性,做好学生猜想与假设过程的“导演”,充分调动学生大胆思考,敢于创新,想出各种各样的思想观点。老师不可包办代替。在学生出现思维障碍时,老师方可给予指导,做到“贵在引导,要在转化,妙在开窍”。