淺談探究式教學方法在中學物理教學中的運用

摘要:探究式教學是一種發(fā)展的、引導的、創(chuàng)造的、思維的、開放的教學;以探究式教學方法為主并結合講授法等傳統(tǒng)教學方法的教學形式，在教學過程中會取得更好的教學效果。

關鍵詞:探究式教學;講授法;整合

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)2(S)-0063-3

當前我國正在進行新一輪基礎教育課程改革，這次課程改革的一個重要目標是改變學生學習方式，進行探究性學習。探究性學習是一種富有創(chuàng)造性的活動，能夠最大限度地訓練學生的創(chuàng)造性思維。為了順應這一客觀要求，教師的教學活動也有必要進行改革。傳統(tǒng)的單一的教學模式已經不適應學生的認知特點及課改精神，科學教學應包含多種教學方法，以探究式教學為主并結合講授法等傳統(tǒng)教學方法的教學形式，在教學過程中會取得更好的教學效果。所謂探究式教學是美國教育學家布魯納在借鑒了杜威的學習程序理論的基礎上首先提出的。它以“引導—探究式”為主要框架，以解決問題為中心，注重學生獨立鉆研、著眼于思維和創(chuàng)造性的培養(yǎng)，充分發(fā)揮學生的主動性、模仿科學家探求未知領域知識的過程。通過發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題，創(chuàng)造性地解決問題等去掌握知識，培養(yǎng)創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。因此，探究式教學是一種發(fā)展的、引導的、創(chuàng)造的、思維的、開放的教學。筆者在中學物理教學中對不同教學方法的教學效果做了一些探索，也做過一些實驗，實驗結果表明，以探究式教學方法為主結合講授法等傳統(tǒng)教法的教學形式取得較好成效。

1 新課的探究式教學

將探究式教學方式引入新課教學，有助于訓練學生的思維，激發(fā)學生學習物理知識的積極性，并能取得好的教學效果。筆者在講授高一物理第三章第一節(jié)“牛頓第一定律”時，對本校高一兩個平行班高一(3)班和高一(5)班分別采用不同教學方法，做了一個對比實驗:高一(3)班為實驗班，采用探究式教學;高一(5)班為對照班，采用講授法。采用講授法結果會怎樣呢?筆者先講了亞里士多德的觀點——“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”，并說這個統(tǒng)治人們思想兩千多年的觀點是錯誤的，然后做了一個演示實驗:斜面上小車滾下來的時候，第一次滾到鋪有毛巾的平面上，第二次滾到鋪有棉布的平面上，第三次滾到較光滑的玻璃板平面上。通過分析實驗現(xiàn)象，經過抽象思維和邏輯推理得出結論:如果水平面光滑，小車將做勻速直線運動而不會停下來，又因這時小車在水平方向不受任何力，說明物體運動不需要力來維持;接著分析講解了伽利略的“理想實驗”;最后板書“牛頓第一定律”的內容:“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止”。為了“保險”，對本定律的物理意義還強調了三點，筆者自認為講解細致、重點突出、難點突破、層次分明;然而經過提問檢查才發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)同學不理解，對“牛頓第一定律”還是不知其所云。后經反思，發(fā)覺此教法的最大癥結在于教師代替了學生的思維過程。

對實驗班采用探究式教學，筆者同樣先講了亞里士多德的觀點——“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”，然后說這個統(tǒng)治人們思想兩千多年的錯誤觀點是“正確的”，接著分組討論，并為每小組配發(fā)一套實驗器材(小車、斜面、長木板、毛巾、棉布、長玻璃板各1)，讓同學們自行設計實驗并完成實驗，邊實驗邊探究。10分鐘后召開了一個為時15分鐘的辯論會，我為正方，觀點是“力是維持物體運行狀態(tài)的原因”，全體同學為反方，我鼓勵同學們積極思考，“搜集證據(jù)”，踴躍發(fā)言。結果場面非常活躍，同學們提出了非常豐富多彩且經過提煉的實例對我進行反擊，當我被駁得一敗涂地時及時提出了伽利略的理想實驗讓同學們進一步分組討論，討論后我作了補充說明。這時絕大多數(shù)同學都已理解伽利略理想實驗所揭示的實質問題。最后經提示讓同學們自己歸納出牛頓第一定律。通過提問檢查，絕大多數(shù)同學已認識到兩點:第一，物體不受外力時總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài);第二，外力將改變物體運動狀態(tài)。

對同一個物理問題采用不同的教學方法，產生的教學效果截然不同，探究式教學方法值得探究。

2 實驗課的探究式教學

物理學科是一門以實驗為基礎的學科，物理教學離不開實驗;在實驗教學中采用探究式教學，教師提出問題，讓學生獨立設計實驗過程，學會合理地獲取實驗數(shù)據(jù)，并對其進行分析和處理，然后得出結論。例如，在講授單擺的周期時，我提出問題:“影響單擺周期的因素有哪些?”然后分組討論，并讓同學們對可能的因素提出猜想或假設:如跟擺長有關、跟擺球質量有關、跟重力加速度有關、跟振幅有關。接著給每小組配發(fā)一套實驗儀器(帶孔的質量不同的擺球3個，鐵架臺、細線、米尺、停表各1個)，讓同學們自行設計實驗，在實驗過程中獲取實驗數(shù)據(jù)，并對其進行分析和處理，從而驗證各自的假設是否正確，最后得出正確的結論。又如，在講授過物體的內能后，我提出了一個問題:用氣筒給自行車打氣時筒壁的溫度為什么會升高?是什么原因造成的?接著讓同學們分組討論，在討論和交流的基礎上，一部分同學認為是氣筒活塞與筒壁的磨擦使溫度升高，另一部分同學認為是活塞對筒中氣體做功導致氣體內能增加使溫度升高。我分別給予肯定，并進一步提出問題:哪種原因是主要的?讓同學們提出猜想或假設，然后設計實驗驗證假設，得出結論并寫出實驗報告。同學們設計的實驗豐富多彩，從交上來的實驗報告中選取一種簡單可操作的方案展示給全體同學，其結論是:活塞對筒中氣體做功導致氣體內能增加使溫度升高占主要方面。實驗方案:第一次，出氣口開放，打氣15次，用手體會筒壁的溫升;第二次，待溫度降到室溫后把出氣口接到自行車胎上，再打氣15次，比較兩次溫升即可驗證。

總之，在實驗教學中，教師的適當指導結合學生的獨立研究，可有效地幫助學生圍繞實驗目的開展研究，從而提高實驗教學的效果。

3 習題課的探究式教學

對于物理習題課的教學，傳統(tǒng)教學采用講授法，教師講學生聽，學生跟著教師的思路走，這樣學生學習的主動性差，也不易培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。如采用探究式教學方法，教學中以學生分析問題，主動探究為主，教師只對教學活動起組織引導作用，這樣就突出了學生的主體作用，調動了學生的學習積極性。每一道物理習題幾乎都有一定的物理情境，也提出了問題。同學們在分析問題的過程中提出了假設，并經過抽象思維和邏輯推理得出結論，下面舉一例說明。

例:在一個單擺裝置中，擺動物體是個裝滿水的空心小球，球的正下方有一小孔，當擺開始以小角度擺動時，讓水從球中連續(xù)流出，直到流完為止，則此擺球的周期將( ):

A.不變B.逐漸減小

C.先增大后減小D.先減小后增大

探究過程 根據(jù)題目所提供的物理情境和提出的問題，組織學生分組探究影響單擺周期的因素。其中一個小組的同學據(jù)周期公式T=2πl(wèi)g得出結論，單擺的周期只跟擺長和重力加速度有關，而跟振幅和擺球質量無關，并據(jù)題意擺球質量明顯減小而得出周期不變的結論，結果選擇了答案A。而其他幾個組的同學對此表示反對，他們的探究活動更加深入。通過探究認為單擺周期公式中的擺長L，其值為懸點到擺動物體的重心之間的距離。當小球裝滿水時，重心在球心，水流完后，重心也在球心，但水剛流出時，重心要降低，因此，在水的整個流出過程中，重心位置先下降后上升，即擺長L先增大后減小，所以擺動周期將先增大后減小，故選C。對于這部分同學的探究活動，我及時給予肯定和表揚，同學們獲得了成就感，學習興趣更加濃厚。

4 問題與討論

在中學物理教學中實施素質教育，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，是中學物理教學的首要任務。因此，在教學過程中，應注意培養(yǎng)學生知識、技能、智力的和諧發(fā)展，充分體現(xiàn)學生在學習過程中的主體地位，積極創(chuàng)造條件讓學生主動學習，參與實踐。通過學生自己動手、動腦的實際活動，提高學生實驗、操作、制作等動手能力、語言表達能力和自我獲取知識的能力，以及創(chuàng)造性的思維能力。探究式教學實觀了這一教育目的，其優(yōu)越性是顯而易見的，然而在應用探究式教學方法進行物理教學時還有以下兩方面問題值得注意。

第一，探究式教學方法在教育資源較發(fā)達地區(qū)容易普及，而在教育資源欠發(fā)達地區(qū)不容易普及。因為在教育資源欠發(fā)達地區(qū)，一方面，由于師資缺乏，校舍不足，導致教師超負荷工作;教師所帶班級多，班額大，課時有限;分組探究，師生互動式的探究式教學既費時又照顧不到絕大多數(shù)學生，且我們的學生長期習慣了“教師講學生聽”的教學模式，短時間內難以適應探究式教學。對如何激發(fā)學生學習物理和參與探究的興趣，教師要做大量的、耐心的、艱苦細致的工作，才能把學生引導到探究之路上來。探究性課時教案的設計，又是比傳統(tǒng)教學的備課費時費力，教師每天工作時間有限，超負荷工作的教師對此“心有余而時不足”。另一方面，由于教育資源欠發(fā)達地區(qū)的物理實驗室以及物理實驗儀器不足而且落后，因而探究式教學過程特別是實驗課的探究式教學過程很難展開，試想每十幾個學生分攤一組落后的實驗儀器，如何探究，如何互動。

第二，在中學物理課的教學過程中，并不是所有教學內容都要采用探究式教學方法。探究式教學同與之并列的其它教學法如講授法是相輔相成共同發(fā)揮作用的，沒有了探究，就剝奪了學生的思維過程，教學就會失去現(xiàn)代的生命力;但失去了其它教學方法的輔助，失去了傳統(tǒng)教學的底蘊，探究也就成了一種形式。因此，追求物理教學過程中的探究，是對傳統(tǒng)教學方法做出新的探究性解讀，將探究性的新鮮血液注入傳統(tǒng)教學，重新組建一個具有探究性特點的新的教學體系。探究式教學中應包含多種教學方法，靈活多樣的教學方法有助于提高學生的學習效率。如在學生對某一物理現(xiàn)象存有大量感性經驗或者需要高效率地傳授知識時，采用講授法可能更恰當。因此，以探究式教學方法為主結合講授法等傳統(tǒng)教法的教學形式是科學的教學形式，在教學過程中會收到更好的教學效果。

(欄目編輯張正嚴)