发现法的倡导者是美国的布鲁纳,是以发展探索性思维为目标,以学科的基本结构为内容,以再发现为步骤的学习方法。学习物理课程,不仅要掌握知识本身的内容、特点,而且要掌握获得知识的过程。运用发现法的一般步骤是:①提出带有探讨性的问题,带着问题进行观察一些具体事实,或进行实验;②根据观察、实验的结果,或根据已知理论进行推理,提出有关现象的原因,概念之间和数量之间的联系等推测,再进一步思考,或再进一步实验……;③把已有的知识与研究的问题结合起来,进行对照分析,抽象概括,通过学生的探讨,得出概念或结论。这种根据问题或任务,积极、主动地探索,发现问题再探讨,最后得到解答或结论的方法,属于学生半独立地学习方式。上述的程序,如果不是由学生亲自探索,而是由教师结合实验讲解,当然也留有余地引导学生得出结论,则也可叫做探索发现式的讲授法。
可见,叫什么名称是次要的,要知道,探索发现法作为学习法之一种,关键是组织好学生的学习活动。对教师的要求也要提高:教师应向学生提出要解决或探索的问题,使学生明确“发现”的目标;创设研究问题的情境,指导学生探求、思考,以及推测各种可能答案,寻求问题的正确结论。探索发现法对发展学生的认识能力、探索能力和创造精神是有益的。中学物理教师应如何指导学生在学习中去研究、探索问题呢?龙岩一中赖安章老师总结了下列十种基本方法:1.提问法法国著名的文学家巴尔扎克认为:“打开一切科学的钥匙都毫无异议的是问号,我们大部分的伟大发现都应该归功于‘如何’,而生活的智慧大概就在于逢事都问个为什么。”这说明学生在学习中在善于提问,提问大概有两个途径:(1)目标法。教师根据教学大纲和教材的要求,向学生提出学习目标,然后由学生自己去研究、探索。
例如,在学习《机械效率》这一课题时,可以提出下列一连串的问题:①为什么要研究机械的效率?②如何定义机械效率?③怎样计算机械效率?机械效率的数值范围是多少?④如何提高机械的效率?此外教师还可以利用课外作业的形式引导学生研究和探索问题。如在学完《大气压强》后,要求学生解答:“如已知大气的压强和密度,能否粗略地算出地球表面大气层的厚度?”(2)质疑法。要鼓励学生在观察、实验、阅读中提出各种疑问。我国宋代学者陆九渊说:“小疑则小进,大疑则大进。”说明质疑在学习中有巨大作用。质疑从何着手呢?①在学习课文、实验、练习时,有不明白、不理解的地方提出问题。②对观察到的物理现象有疑惑不解之处可提出疑问。③课文的论述与日常生活中的说法有不尽相同时可提出问题。如物理的功的概念和平常所说的“劳苦功高”、“徒劳无功”的功的含意是否相同?又如离心干燥器把水甩干时是否离心力的作用等。④对课文论述或教师讲解有不同看法时,也要鼓励学生能大胆地提出问题,勇于阐明自己的观点。2.观察法俄国生理学家巴甫洛夫说:“应当先学会观察、观察。不学会观察,你就永远当不了科学家。”学生首先要认真观察教师演示的图表、模型和实验。其次是通过参观,学会对自然现象和科技发展情况的观察。
在研究、探索中应如何进行观察呢?(1)要加强目的性。亦即扣紧问题和目标进行观察。比如,教师演示一个内燃机模型,究竟要观察什么呢?目的就是弄清内燃机怎样使汽油在汽缸里燃烧使热能转化为机械能,而且能使这个过程持续不断地进行下去。只有扣紧这个问题,才能理解其工作原理,掌握一循环,四冲程,飞轮转二周的要领。(2)要抓住特征。现象常常是纷繁复杂、变化万端的,在观察时必须抓住特征。比如观察沸腾现象,其主要特征就是液体表面和液体内部同时汽化。(3)要弄清本质。瓦特观察煮开水时,蒸汽把锅盖冲开,说明热能可以转变为机械能,从而发明蒸汽机。牛顿观察苹果落地,发现物体间有互相吸引的力,总结出万有引力定律。阿基米德浸在浴盆里洗澡觉察到浮力与排水量的关系,从而总结出阿基米德定律。因此,学生在学习中观察各种现象时,要研究其本质,探索其规律。(4)要善于运用现代科技手段。有些现象过于微小或过于遥远,有些变化过于快捷,或瞬息即逝,光靠人的五官难于观察清楚、准确,因此,必须借助显微镜、望远镜、幻灯、电影、电视和计算机等等。日本出版了一套物理实验的录像,图像清晰,实验准确、生动、讲解明白,富于启发,还留有思考问题让观众研究、探索,可以收到很好效果。3.实验法某些自然科学是以实验为基础的,研究、探索的基本手段是实验。
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