中學物理探究式教學淺析

許志梅

摘要：伴隨著中學物理教學的改革，探究式教學逐漸成為中學物理教學改革的熱點。本文就物理學科開展探究式教學的必要性，探究式教學的類型、構成要素、模式進行探討。

關鍵詞：物理教學改革；探究式教學；構成要素

全日制義務教育《物理課程標準》中提到：“物理課程不僅應該注重科學知識的傳授和技能的訓練，而且還應重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識以及科學精神的培養”。物理課程標準將科學探究列入內容標準，“旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。”通過參與科學探究活動，學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案，嘗試應用已知的科學規律去解釋某些具體問題，從而培養學生的探索精神，實踐能力，實事求是的科學態度。

初中是學生開始學習物理的起始階段，在這一階段就大力提倡探究式教學，對開發學生的智力，發展學生的創造性思維，有著關鍵的作用，并且通過自我探究引導學生學會學習和掌握科學方法，可為其終身學習和工作奠定基礎。下面我就初中物理教學中開展實施探究式教學談一些體會。

一、什么是探究式教學

探究式教學法又稱“發現法”，是60年代初布魯納首先倡導的，經過后人的不斷研究、發展完善，逐漸構成一套理科教學的新模式。其實質是使學生通過類似科學家的探究過程理解科學概念和科學探究本質的一種特殊的教學方法。在科學探究過程中，老師不斷給學生創造機會，盡量讓課堂更加貼近學生生活，不斷激發并保持學生的學習興趣，通過學生的親自參與，經過探究活動，由學生主動去發現概念、規律。在這種形式的學習過程中，學生不僅學到了知識，更重要的是學到了獲得知識的過程和方法，培養了學生終身的探索樂趣、良好的生活習慣和初步的科學實踐能力。

探究式教學是根據科學家進行科學探究的一般過程和方式，結合初中物理課程的特點和八、九年級學生的認知水平，提出了科學探究的七要素，由提出問題、猜想和假設、制定計劃和設計實驗、進行實驗和收集數據、分析與論證、評估、交流與合作等諸環節組成，對于以上七要素教學策略的研究和準確把握是保證探究式教學有效進行的前提。

二、科學探究的實施過程

1、創設物理情境，提出問題

愛因斯坦說過，發現問題比解決問題更重要。為學生創設豐富真實的物理情景，組織引導學生認真觀察，對學生大腦產生刺激，引發認知沖突，從而引導學生發現問題并提出問題是科學探究的靈魂，也是成功進行科學探究的前提。因此，科學探究七個要素中的“提出問題”是首要要素。學生的思維活動不是憑空產生的，必須借助于外界的某種環境因素的刺激作用，而教師所創設的問題情境，正是引起學生創造性思維活動的重要外部條件，只有這樣才能引起學生積極的情感投入。

創設問題情境可以有多種渠道，可以用手腦并用的物理實驗形成問題。例如：在《凸透鏡成像》一節的教學中創設一定的問題情境：在演示中讓凸透鏡在燈泡和墻壁之間移動，讓學生觀察成像的情況有什么變化?引導學生提出問題：“為什么同一個凸透鏡，成像情況差別那么大?”，“凸透鏡成像有什么規律嗎?”此時教師提出要圓滿地解釋這一現象，通過學習本節內容就可以知曉了。也可以利用豐富的網絡資源及多媒體課件形成問題。例如：在《科學探究摩擦力》一節中，可播放一個教學片段，一個歹徒追著一個小孩跑，這個小孩很聰明，他邊跑邊往地上灑油和黃豆，讓歹徒寸步難行，而小孩成功地利用摩擦力保護了自己。學生在笑聲中提出了問題：“什么是摩擦力?”“摩擦力與什么因素有關?”。教師創設的問題隋景，只有當學生感到需要問個“為什么”、“是什么”、“怎么辦”的時候，思維才會真正啟動起來，才能讓學生盡快進入狀態，為自主探究作好準備。

2、結合已有知識，大膽猜想

猜想是應用現有的知識和經驗，對問題的結論作出預測和判斷并尋求可能的解釋，它是制訂和設計實驗的依據。猜想需要有一定的經驗事實作依據，教師可以采用引導學生利用已有的經驗和知識提出假設的策略，然后逐步引導學生根據一定的事實經驗來猜想和假設，從而提高學生的預測和判斷能力。

例如，在《科學探究摩擦力》一節中，可引導學生從生活經驗出發，結合已有的知識，知道滑摩擦力產生在兩個接觸面上，那么滑動摩擦力是與接觸面的哪些因素有關?在地面推質量小的物體比推笨重的物體要省力，根據生活經驗可猜想出摩擦力的大小可能和壓力有關。鼓勵學生進行合理猜想，培養學生科學猜想的意識，確定猜想的內容，突破了本節的難點并為設計實驗做了準備。

3、自主選擇器材，設計實驗

讓學生在充分討論的基礎上，設計出檢驗的實驗方案，這是探究教學的關鍵步驟，是培養學生實驗技能的關鍵所在。教師要充分發揮指導作用，讓學生把思維過程暴露出來，適時地加以引導和點撥，在這個過程中要注意方案設計不僅僅為解決問題，我們要在設計過程中整合學生的知識，發展學生的能力，培養學生的創新精神。

例如在探究電流做功的快慢與哪些因素有關時，教材上都是用煤油來加熱的，能不能用其他的物體來加熱呢?可以引導學生用水來加熱，學生通過實驗發現用水來加熱溫度變化小，實驗效果不明顯。而用煤油來加熱，因為其比熱較小，溫度變化較大，所以用煤油效果較好。通過讓學生自主選擇器材設計實驗，不但可以培養學生的設計實驗能力，同時，也有利于培養學生的創新意識和能力。

4、進行實驗探究，收集數據

此過程通常是在教師的指導下，學生獨立進行分組實驗，取得實驗數據，并通過對實驗現象、數據的分析、推理，肯定(或否定)自己提出的假設、猜想，最后得出實驗結論，獲得知識。在實驗過程中，引起學生興趣的內容比較多，觀察的對象不統一，教師如果不注意強調觀察的對象，那么就不能達到預期的效果。比如：觀察水的沸騰。在加熱過程中，教師要不斷地強調：不僅要觀察、記錄溫度計的示數，而且還要注意觀察、記錄液面上發生的現象及液體內部發生的現象。教師的不斷提醒，能使學生的注意力集中在被觀察的對象上，同時正確的記錄實驗現象。在實施的過程中可能出現設計的方案不合理或不完善，可引導學生進行討論和修改，培養了學生嚴謹的科學態度，和勇于修正錯誤的科學修養。

5、分析討論、得出結論

收集有關的現象和數據后，通過對現象和數據分析論證得出結論。教師要進行有效地啟發，引發學生思考，組織討論。例如在“探究物重和質量的關系”，通過實驗得到了一組數據(表一)：

教師要引導學生對“豎”的數據進行分析得出結論；物重和質量成正比；再引導學生對“橫”的數據進行分析得出結論：物重與質量的比值是10N/kg，是一個定

值。通過對數據的充分分析，使學生更好的理解物重與質量的關系。在分析數據時教師要指導學生注意物理量之間的因果關系，培養正確分析數據的方法。例如：在“光的反射定律”中，學生往往會總結為：入射角等于反射角的錯誤結論。教師在教學過程中一定要引導學生，找出哪個物理量是原因，哪個物理量是結果，如何描述結果與原因之間的關系。使學生逐步學會分析數據或現象的方法，從而得出正確的結論。

6、重視合作、評估與交流

學會對所做的工作進行評估，并善于與他人合作和交流，是科學探究活動中必不可少的環節，而且又是極為重要的一環。交流結果有利于促進學生解決交流中遇到的困難，提高表達能力，培養了團結合作精神。同時，由于學生的探究不可能都能像科學家一樣嚴謹、科學，因此讓學生經常在評估和交流中，發現自己在探究活動中存在的問題，幫助他們發現不足，及時彌補或作出改進，增加學生在探究中的體驗。

例如，在探究杠桿平衡條件時，學生在三次實驗中記錄到力和相應的力臂并記錄如下(表二)：

學生通過對實驗結果進行交流和評估，發現實驗時可能存在一些問題：一是使用時沒有調節杠桿的平衡螺母使杠桿在水平位置平衡；二是杠桿受力后沒有在水平位置平衡，就開始在杠桿上讀出相應的力臂；三是使用彈簧測力計拉杠桿時沒有垂直于杠桿豎直拉以致于讀數不準確。通過這些評估和交流，有利于培養學生的反思能力，養威良好的實驗習慣。

科學探究對學生乃至對老師都是新課題，根據課程標準精神，每一要素都有其相應的能力要求，它具有提高學生的科學素養和人文素養的雙重功能。要使學生能順利完成上述探究活動，教師需要運用與學生學習動機相一致的教學策略，創設多種情境，不失時機地向學生提供符合教學要求的多種資料和信息，架設新舊知識之間聯系的線索，讓學生作有意義的選擇。

總之，探究式教學已成為新課程實施中培養學生科學探究能力、科學態度和科學精神，實現學習方式根本變革的一種重要教學模式。通過物理課堂探究式教學的研究課題的開展，一方面，教師要在實施反饋、反思過程中不斷提高自身的教學、科研水平；另一方面，學生不僅在課堂上思維活躍、討論熱烈，在探究活動的過程中獲得了成就感，激發了他們學習物理的熱情，而且還把探究精神和創新意識延續到課外，從而提高了學生的綜合素質。

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