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摘要新课程标准特别强调科学探究,将其列入内容标准,强调要让学生经历基本的科学探究过程,接受科学态度和科学精神的熏陶。本文就引导学生积极参加探究活动,达到《物理课程课标》要求的问题进行了探讨。
关键词初中物理课程标准探究实验安培定则
探究,原指科学家们研究自然界的科学规律时,所进行的科学活动。后来,教育部门将探究引入学生的学习过程之中,把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中,使其在自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。
新课程把科学探究放在了非常重要的地位,将科学探究列入内容标准,强调要让学生经历基本的科学探究过程,接受科学态度和科学精神的熏陶。科学探究不仅仅是一种教学形式或教学方法,更是物理课程的目标和重要内容。科学探究要重视探究过程,使学生自主构建知识系统,达到提高全体学生的科学素养的目的。
一、落实课程标准,实验探究重在过程
在开展“电生磁”的探究活动前,教师应反复研究课程标准,不断思索,使教学符合新课程标准。在《义务教育物理课程课标 解读》一书中有关“电生磁”的要求是:“通過实验,探究通电螺线管外部的磁场的方向通电螺线管外部的磁场大致相当于一个条形磁铁的磁场,学生主要是探究电流方向与北极方向的关系,不必探究磁感线分布的细节和螺线管内部磁场的情况。”接着写到“这条标准没有终结性的要求,也就是说,不必要求学生理解或知道右手螺旋定则”。《解读》一书还强调“这样没有终结性的要求的规律,不应成为考查的内容”。可见,安培定则虽然是物理学中的重要的知识,但在初中物理课程中并不是重点,甚至不要求学生知道或理解。“电生磁”的教学的重点在探究,而探究的重点是让学生经历探究的过程,结论是不作严密的要求。
教科书上的物理概念、规律都是简单明了,开展探究活动,似乎可以水到渠成。但实际上,物理学中的每一个成熟概念、规律的建立,都经历了漫长且曲折、复杂且完整的探究过程,其中还蕴藏着科学家独特的思路、艰辛的探索、精巧的方法。所以,教师一定要从初学者的角度看待探究实验,要遵循认识的规律和科学发现的逻辑,重视学生获取知识的过程,力争让学生成为现象、规律的“发现者”。在探究活动中,应把学生学习知识的过程变成模拟科学家搞科研的过程,以学生主动参与,亲身体验并在实践中感悟、探究为主,使学生通过实际操作和亲身体验获得直接经验。“电生磁”的探究活动是两个侧重点不同的、不完整的探究:
一是:探究通电螺线管的磁场与哪种磁体的磁场相似。这部分探究侧重在提出问题,设计实验,归纳结论方面发展学生的探究能力。先让学生进行充分讨论后提出猜想或假设,再让学生讨论找到验证自己猜想是否正确的方法,关键要引导学生完成“怎样呈现出通电螺线管周围磁场的分布情况,要使用哪些器材”的实验设计,为学生接下来的自主探究做好铺垫,使学生能把探究目的集中到“与哪种磁体的磁场相似”这一重要环节上,从而能在有限的时间内完成探究任务。二是:探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。这部分侧重在分析和论证方面发展学生的探究能力,八年级学生的空间想象能力和语言表达能力的限制,可能不会很快得到一个理想的答案,教师不能操之过急,不能直接把安培定则作为探究的结论交代给学生。教师可以用视频再现实验人员操作的实验,引导学生参考教材上的蚂蚁和猴子描述探究结论的叙述,逐步分析、讨论,直到学生得到一个基本正确的结论。
二、更新课程理念,教学内容贵在适度
在第一版人教版教科书里,“电生磁”是把电流的磁效应、通电螺线管的磁场、电磁铁和怎样使电磁铁的磁性增强等四部分内容作为一节,实验探究的结论仅是模拟动物充满稚气的口吻叙述,不涉及安培定则这样严密的表述。再版后,教科书在“电和磁”中,新增了安培定则并增添三道相关的课后练习题。修订后,这部分的既有理论,又理论的实际应用,“电和磁”的知识内容和结构体系显得更加完整,但也提高了学生掌握知识与技能的要求,难度明显加大。教科书的这种修改应理解为,教科书为关注学生个体差异,给有能力的学生预留了提升空间,并不是课程标准要求的提高。
初中物理教学是物理教育的启蒙阶段,是面向全体学生的大众教育。物理教学的不仅关注学生学到多少知识和技能,还要注重学生获取知识的过程。笔者认为在义务教育阶段不宜安排学习安培定则,原因有以下几点:
1.从学生的最佳发展期角度考虑,一个学生在不同的年龄阶段,学习同一门学科,要达到同一个目标,所花费的时间是不同的,存在最佳发展期。课程标准应是根据大多数初中生的最佳发展期设计的,课程标准没有把安培定则列入要求,课程设计者应是经过慎重考虑的。八年级学生的空间想象能力、识图能力和语言表达能力等都还有待发展,在初中阶段,安排安培定则内容的学习,超出了一般学生的认知水平。
2.从利于激发学生思考的角度考虑,简单、开放的探究活动,能扩大参与面,学生也容易获取有成就感,可以增加学生学好物理的信心和热情。如果没有现成的结论,问题一经提出,就将学生置于新知识的“探索者”和“发现者”的地位,有利于学生独立思考,增强自主意识,开发潜能。安培定则这个标准化的结论,会束缚学生的思维,导致探究性实验蜕变为“照方抓药”的验证性实验。
3.从合理安排课时的角度考虑,如果学生在一节课学习过多的知识点,就容易形成难点。如果按照教材的编排,既要学生探究过程,又要把探究结果归结为安培定则,还要让学生熟练使用,并完成课后练习题,一节课的时间明显不够用,只好压缩学生自主探究、分析论证的时间。“电生磁”教学重点、难点就会偏移到安培定则,让学生在堂上充分经历探究过程,体验探究的乐趣也成了空谈。为帮助学生掌握重点、突破难点,还需一两节课做强化训练加以巩固,这既增加了学生学业负担,又有可能造成课时不足,而且大量的训练很容易降低初中生对物理的热情,不利于维护学生学习的积极性。
4.从实用的角度考虑,“电生磁”现象在实际应用是制造电磁铁、电磁继电器、电动机及扬声器。使用这些电器设备时,只涉及电流的有无、大小和方向的改变会引发通电螺线管磁性的有无、强弱和磁极方向的改变。也就是说,实际使用通电螺线管时,不需考虑哪一端是北极。
综上所述,笔者认为初中物理教师应更新课程理念,课堂教学应面向全体学生,要顾及学生的现有认知水平和发展需求,落实课程标准的要求,大胆舍去超出课程标准要求的内容,保证课堂容量与大多数学生的学习能力相匹配,从而保证学生通过努力,大多数学生可以完成学习任务。只有这样,才能使教学目标符合新课程的要求,达到“以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学探究的方法,培养学生的科学探索精神、实践能力、创新意识”的目的。
参考文献
[1]《物理课程标准》国家教育部制定北京师范大学出版社
[2]《物理课程标准解读(实验稿)》教育部基础教育司 物理课程标准研制组 湖北教育出版社
[3]《新课程有效教学疑难问题操作性解读初中物理》梁学军主编教育科学出版社
[4]《新课程下教师角色的思考》陈艳 编著 新疆青少年出版社