“探究學(xué)習(xí)”的倡導(dǎo)者是美國芝加哥大學(xué)施瓦布(J.J.Schwab,1909~)教授。他強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)方法與過程,認(rèn)為探究式過程和方法適合在理科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)造力”,并進一步指出,教師的新技術(shù)和習(xí)慣,不是命令學(xué)生學(xué)習(xí),而是教授學(xué)習(xí)的方法,培養(yǎng)自我汲取知識的能力。
為了提高民族素質(zhì),由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化,在物理學(xué)的教學(xué)中,不但要學(xué)到知識,更要得到能力的提高。故此教師不應(yīng)是傳統(tǒng)授業(yè)、解惑,而應(yīng)該有目的、有計劃地培養(yǎng)其學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)自我汲取知識的內(nèi)部能力。這種方法與能力的獲得,其主要渠道就是在“探究學(xué)習(xí)”為模式的教學(xué)之中。
“探究學(xué)習(xí)”的第一個特點是“學(xué)生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象,通過探究自然的過程而獲得知識?!雹龠@就是說,在教學(xué)中,教師要把握好“知識”與“過程”的關(guān)系,這二者究竟誰為重點的問題,是傳統(tǒng)教育與“探究學(xué)習(xí)”的區(qū)別,所以在教學(xué)中正視探究自然的過程,將其列為重點,要通過過程的探究而獲得知識。為達到真正獲得知識的目的,必須注意以下幾點:
1.要善于通過實驗來探究自然過程
在物理學(xué)中,許多自然事物的本質(zhì)屬性要通過實驗才能揭示。所以對于實驗的宏觀現(xiàn)象,對于實驗中數(shù)據(jù)的變化,要善分析,要透過現(xiàn)象看到本質(zhì);通過數(shù)據(jù)的變化來抽象出概念或規(guī)則,所以探究實驗的過程,往往就是獲得知識的過程。例如,密度的概念對初中生也是很抽象的,利用不同質(zhì)量的同種物質(zhì),與相應(yīng)體積數(shù)值,通過實驗可以求出其密度大小,若結(jié)合實驗,中學(xué)生是不難理解密度概念的。又例如在串、并聯(lián)電路中,對于總壓和分壓的關(guān)系,設(shè)有實驗來學(xué)習(xí)也是很抽象的,若通過儀器的數(shù)據(jù)變化來分析,就容易理解了。
2.要善于用邏輯推理與數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法來探究物理學(xué)的自然過程
許多物理學(xué)的規(guī)則、公式,都是運用已學(xué)過的舊知識在具體的條件下,通過數(shù)學(xué)的嚴(yán)密推導(dǎo)而得出結(jié)論,這又是一個學(xué)習(xí)的重點,所涉及為兩大方面:其一為邏輯推理方式;其二為思維的方法。例如,力學(xué)中的動能:EK=12mV2我們不僅要知道其表達式,更應(yīng)知曉其推導(dǎo)過程:外力F對物體做的功W=FS,如果用EK表示物體的動能,則有,EK=FS,根據(jù)牛頓第二定律F=ma和運動學(xué)公式V2=2as,可得:EK=FS=maV22a=12mV2
“探究學(xué)習(xí)”的第二特點是“旨在培養(yǎng)學(xué)生從事研究的必要的探究能力”。②這種物理學(xué)科的探究能力,主要包括學(xué)科的學(xué)習(xí)方略,思維方法和正遷移的能力。
1.學(xué)科的學(xué)習(xí)方略
物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,所以該學(xué)科的主要學(xué)習(xí)方略就是自然科學(xué)的認(rèn)識論和方法論的統(tǒng)一。
從自然科學(xué)認(rèn)識論來看,主要是從感性到理性,從形象到抽象的認(rèn)識過程。堅持實踐→認(rèn)識→再實踐→再認(rèn)識的認(rèn)識論。從方法論來看,就是堅持理論與實踐的統(tǒng)一,其方法要有序可尋,循序漸進。整個方略將由(1)觀察→(2)實驗→(3)控制條件→(4)測量→(5)記錄→(6)數(shù)據(jù)處理和解釋→(7)分類→(8)抽象、推理→(9)發(fā)現(xiàn)規(guī)律性→(10)模型化→(11)提出假說→(12)驗證假說等諸環(huán)節(jié)組成。其整體有機的綜合一體則是學(xué)習(xí)物理的過程,為第一問題的最高的概括。所以筆者建議,在教學(xué)過程中,教與學(xué)都要遵循這一方略和過程來進行。
2.思維方法探究
問題的思維方法主要包括以下幾點:(1)學(xué)會系統(tǒng)思維,掌握發(fā)現(xiàn)知識的內(nèi)在規(guī)律的能力;(2)學(xué)會逆向思維,掌握從反面分析問題的排除能力;(3)學(xué)會概括思維,掌握綜合能力;(4)學(xué)會辯證思維,掌握全面考慮問題的能力;(5)學(xué)會頓悟思維,掌握直覺的能力;(6)學(xué)會發(fā)散思維,掌握多角度著手處理問題的能力。
3.關(guān)于遷移問題
這些問題是將已學(xué)過的舊知在一定條件下應(yīng)用的問題,主要是學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平與思維方法的結(jié)合問題。這兩點解決得好,利用條件,就能實現(xiàn)具體情境中的正遷移。
“探究學(xué)習(xí)”的第三個特點是“旨在有效地形成認(rèn)識自然之基椽—科學(xué)概念?!雹圻@一點說明了概念學(xué)習(xí)的意義,它是認(rèn)識和理解事物的基矗所以在物理教學(xué)中要重視概念的教與學(xué)。概念是同類事物本質(zhì)的屬性的特性。它是知識的單體,有人也稱其為知識的細(xì)胞,所以學(xué)習(xí)一切學(xué)科,真正的認(rèn)識自然,必須從概念學(xué)習(xí)做起。對概念的學(xué)習(xí),要注意三點:
1.正確地形成概念在科學(xué)中概念的形成又通過抽取特征和將具體事例歸類而得到發(fā)展。學(xué)習(xí)概念的形成過程,亦復(fù)如此。這種方法利用正例與反例的比較、歸類,最后才能形成概念。
2.學(xué)會概念的內(nèi)涵和外延。內(nèi)涵是其最本質(zhì)的特征和屬性。外延又是概念本身的應(yīng)用范圍。
3.注意到概念的同化,找出概念的隸屬關(guān)系。這就是注意好某些概念的上、下位和并列關(guān)系,這樣才能從概念出發(fā),學(xué)會規(guī)則學(xué)習(xí),乃至高級規(guī)則學(xué)習(xí)。四、在物理教學(xué)中要培養(yǎng)積極學(xué)習(xí)、探索物理學(xué)奧妙的個性品格“探究學(xué)習(xí)”第四個特點是“培養(yǎng)探究未知世界的積極態(tài)度?!雹堋斑@種探究態(tài)度和積極性,只能在自主地抓取自然事物、現(xiàn)象的探究活動中逐步培養(yǎng)。”⑤這種個性的品格或積極的態(tài)度,在我國學(xué)者看來,屬于外智力因素,在西方學(xué)者看來,屬于情感目標(biāo)范疇。
智力因素對認(rèn)知學(xué)習(xí)有著積極的促進作用,雖不能直接參與同化,但起到了動力作用。其目標(biāo)又分為“接受”、“反映”、“價值化”、“組織”和“體系性格化”五個層次。初中生是不易達到較高的層次的,一般達到“價值化”就很不錯了。高中生又能達到“組織”、“性格化”的層次。情感目標(biāo)的達成,離不開認(rèn)知學(xué)習(xí),即在自主地抓住自然事物、現(xiàn)象的探究活動中才能形成。所以情感目標(biāo)的達成要從認(rèn)知學(xué)習(xí)開始。離開這一點、談什么學(xué)科態(tài)度的培養(yǎng)都是一句空話。為此,教者要提高教學(xué)質(zhì)量,喚起學(xué)生希望的火花和自信又是十分重要的,它是培養(yǎng)情感目標(biāo)的良好起點。
上述正是“探究學(xué)習(xí)”特點在物理學(xué)科的貫徹與落實,這種貫徹與落實是符合現(xiàn)代教學(xué)改革的要求的,是現(xiàn)代理科教學(xué)應(yīng)有的模式。
注釋
①②③④⑤鐘啟泉:《現(xiàn)代教學(xué)論發(fā)展》教育科學(xué)出版社,1988年,第363-364頁。
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