研究性學(xué)習(xí)在高中物理中的實踐研究
榮毅
《普通高中物理課程標準》指出:高中物理課程應(yīng)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識與技能,培養(yǎng)其科學(xué)探究能力,使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。新課程把這一理念作為實施教學(xué)的基本理念。
為了更好地實現(xiàn)物理學(xué)科教學(xué)新理念、適應(yīng)《普通高中物理課程標準》和新課程的需要,幫助學(xué)生從被動的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)者。在探究物理規(guī)律的過程中,培養(yǎng)其獲取和處理信息的基本科學(xué)方法和思維模式,在參與解決問題、參與決策、參與小組討論、參與學(xué)習(xí)評價的過程中,將所掌握的科學(xué)知識同他們從多種渠道獲得的知識聯(lián)系起來,并將所學(xué)的科學(xué)知識應(yīng)用到新的問題中去,在學(xué)習(xí)過程中逐步形成科學(xué)探究能力。因此,有必要對新課程、新理念背景下的探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計進行研究。
一、探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計的內(nèi)涵
教學(xué)設(shè)計是教學(xué)理論向教學(xué)實踐轉(zhuǎn)化的橋梁。所謂教學(xué)設(shè)計,是以獲得優(yōu)化的教學(xué)過程為目的,以學(xué)習(xí)理論、教學(xué)理論和傳播理論為基礎(chǔ),運用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問題、確定教學(xué)目標、建立解決教學(xué)問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結(jié)果和修改方案的過程。它包含教學(xué)設(shè)計的前期分析(包括學(xué)習(xí)背景分析、學(xué)習(xí)任務(wù)分析、學(xué)生分析)、教學(xué)策略設(shè)計(含教學(xué)媒體選擇)、教學(xué)設(shè)計的評價(含教后反思)等方面。
探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計是指,運用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問題、闡明教學(xué)目標,建立基于現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源,同時運用科學(xué)探究的方法(即學(xué)生用以獲取知識、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界所用的方法而進行的各種活動,包括觀察、測量、制作、提出假設(shè)、進行實驗、提出模型和交流),以幫助學(xué)生主動獲取知識、發(fā)展科學(xué)探究能力、形成科學(xué)概念、養(yǎng)成探索未知世界的積極態(tài)度的策略方案、試行解決方案、評價試行結(jié)果和修改方案的過程。
探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計實質(zhì)上是基于現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源,將科學(xué)問題的探究引入課堂,使學(xué)生通過類似科學(xué)家的探究過程理解科學(xué)概念和科學(xué)探究的本質(zhì)。
實施探究學(xué)習(xí)的目的是,不僅使學(xué)生知道知識的結(jié)果和結(jié)論,同時還懂得獲取知識的過程和方法,養(yǎng)成探索未知世界的積極態(tài)度。
探究學(xué)習(xí)教學(xué)環(huán)境的設(shè)計,教學(xué)環(huán)境是學(xué)生可以在其中進行自主探究學(xué)習(xí)的平臺,是一個支持和促進學(xué)生學(xué)習(xí)的場所。建構(gòu)主義認為,學(xué)生在豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境下,充分利用學(xué)習(xí)資源,借助教師和同學(xué)的幫助,通過意義建構(gòu)的方式而獲取知識。
二、高中物理探究學(xué)習(xí)教學(xué)過程設(shè)計
我們將現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理課程加以整合,以培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力為宗旨,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為核心,以誘導(dǎo)型探究為主要學(xué)習(xí)方式,以學(xué)生自我評價和他人對學(xué)生評價相結(jié)合為主要評價方式,形成了探究學(xué)習(xí)教學(xué)過程設(shè)計。高中物理探究性學(xué)習(xí)教學(xué)過程設(shè)計分以下環(huán)節(jié):
1. 提出問題,創(chuàng)設(shè)情景
教師通過不同的途徑和方式(如教師引導(dǎo)、學(xué)生之間討論、師生之間討論)激發(fā)學(xué)生提出科學(xué)的問題。接著利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)特定的學(xué)習(xí)情景(如觀察、實驗、案例分析、研究圖片等),引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí),同時提供解決問題所需的信息資料、實驗儀器。
2. 提出假設(shè),科學(xué)驗證
探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計的核心要素,就是要求學(xué)生提出假設(shè)、設(shè)計探究方案進行探究,直至得出結(jié)論。這階段是自主探究階段,具體包括:①根據(jù)已有的知識、經(jīng)驗或收集的信息做出比較合理的猜想、假設(shè)和設(shè)計探究方案;②由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)訪問教師放置在校園網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)資源庫。學(xué)生帶著問題或?qū)嶒灧桨竿ㄟ^網(wǎng)絡(luò)的必要幫助,獨立進入教師設(shè)置的學(xué)習(xí)環(huán)境進行探究;或者通過現(xiàn)代信息技術(shù)與多媒體實驗輔助系統(tǒng)進行實驗探究,收集實驗數(shù)據(jù)。
3. 分析討論,得出結(jié)論
這階段是協(xié)作探究階段,具體包括:①對收集到的信息進行分析、鑒別、處理,得出結(jié)論;②對得出的結(jié)論做出科學(xué)解釋。在分析討論過程中,必要時可通過網(wǎng)絡(luò)的輔助進行網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)。比較各小組的探究過程和思維結(jié)論,從中獲取成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn),使自己的思維過程更趨于合理。 4. 小結(jié)交流,測試反饋
①學(xué)生對各自的探究過程進行小結(jié),陳述各自的探究結(jié)論或?qū)嶒灛F(xiàn)象與結(jié)論,并對各自的探究過程和結(jié)論進行反思、評價;②學(xué)生對他人的探究過程和結(jié)論進行反思、評價,提出建設(shè)性的意見和建議;③教師對學(xué)生的小結(jié)進行適當(dāng)補充、總結(jié)和評價,并讓學(xué)生瀏覽網(wǎng)頁小結(jié);④小結(jié)后,完成自我測試。
三、探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計的評價
探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計的評價是指,以現(xiàn)代科學(xué)的教育思想、教育理念、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)目標為依據(jù),運用科學(xué)方法,對教學(xué)設(shè)計方案進行價值判斷,并為以后的教學(xué)設(shè)計提供信息反饋的過程。教學(xué)設(shè)計的評價既有一般教學(xué)評價的共性,又有其本身的特點。
探究學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)設(shè)計評價主要是形成性評價,目的是獲得教學(xué)設(shè)計方案的成功或失敗的反饋信息,對教學(xué)設(shè)計方案做出進一步修改,提高教學(xué)設(shè)計方案的質(zhì)量,真正實現(xiàn)教學(xué)過程的優(yōu)化。就教學(xué)評價而言,是對學(xué)習(xí)過程及其結(jié)果的評價。這種評價有利于促進學(xué)生探究技能的發(fā)展和自主學(xué)習(xí)能力的提高。
對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價是以學(xué)生的探究活動過程為重點,主要體現(xiàn)以下四方面:
①主動性原則:學(xué)生在探究活動過程中主動參與的程度。
②實踐性原則:學(xué)生參與探究活動的深入和拓展程度,探究方案的科學(xué)性和合理性,以及開展探究活動的效率。
③創(chuàng)造性原則:學(xué)生的發(fā)展性學(xué)力和創(chuàng)造性學(xué)力是否提高。
④建構(gòu)性原則:學(xué)生對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。
對學(xué)生學(xué)習(xí)評價的目的,是將學(xué)生的學(xué)習(xí)重心從“過分強調(diào)知識的傳承和積累”向“知識的探究過程”轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,學(xué)生在科學(xué)探究活動中通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進行科學(xué)探究時的相似過程,學(xué)習(xí)物理知識與技能,體驗科學(xué)探究樂趣,學(xué)習(xí)科學(xué)家的探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。
四、探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計的功能
教學(xué)實踐表明,與以灌輸為特征的傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比,探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計在教師現(xiàn)、學(xué)生觀、學(xué)習(xí)觀和評價觀上均體現(xiàn)了獨特的見解和主張,具有新穎而豐富的內(nèi)涵,具有傳統(tǒng)課堂教學(xué)無法實現(xiàn)的教育功能。
1. 有利于學(xué)生深入理解所學(xué)知識
實施探究學(xué)習(xí),使學(xué)生由被動的學(xué)習(xí)者向主動的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變;探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計強調(diào)學(xué)生的自主探索、思考、發(fā)現(xiàn),在學(xué)習(xí)過程中,讓每位學(xué)生實時體驗知識的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造過程;學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果是學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)或探索出來的,學(xué)生不僅知道知識的結(jié)果和結(jié)論,同時還懂得獲取知識的過程和方法,有利于學(xué)生深入理解所學(xué)知識。
2. 有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力
探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計強調(diào)學(xué)生的自主探究實踐,要求學(xué)生關(guān)注自身生活和社會生活,親身參與探究實踐活動,從而發(fā)現(xiàn)問題和解決問題;強調(diào)學(xué)生的探究過程,關(guān)注學(xué)生在探究活動過程中主動參與的程度,學(xué)生通過確定課題、進行探究、表達交流、總結(jié)提高等具體探究過程,獲得體驗、感悟,獲得知識的結(jié)果和結(jié)論,同時發(fā)展科學(xué)探究能力。
3. 有利于提高學(xué)生的協(xié)作精神、信息處理能力和自我評價能力
探究學(xué)習(xí)過程中需要學(xué)生相互合作、協(xié)同,進行各種協(xié)調(diào)一致的嘗試,這些合作與交流的實踐和經(jīng)驗,可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)按照一定規(guī)則開展討論(而不是爭吵)的藝術(shù),學(xué)會準確地與他人交流:向別人解釋自己的想法,傾聽別人的想法,善待批評以審視自己的觀點,獲得正確的認識,學(xué)會相互接納、贊賞、分享、互助,從而促進學(xué)生協(xié)作精神的提高。
總之,探究學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計是一種正在探討和嘗試之中的創(chuàng)新型教學(xué)方案,在實施探究學(xué)習(xí)的同時,要注意多種教學(xué)方案和教學(xué)方法的運用,充分發(fā)揮探究性學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)接受性學(xué)習(xí)之間的互補優(yōu)勢,使兩者相得益彰。