淺析在物理教學中如何運用探究式教學法

　　物理學是一門以實驗為基礎的科學，傳統的講授式教學已不能適應當前教育發展的新形勢。物理教學如何培養學生分析和解決問題的能力，以使其獨立掌握新知識、新技能并有所發現，這是當今物理教學急需解決的問題。在教學方法上，具有創造性的探究式教學已成為當今物理教學的主流。為此，結合自己的教學實踐，淺淡實施探究式教學方法的一些體會。
　　一、初中物理教學中進行探究式教學的意義
　　物理探究式教學，就是把促進學生創新精神和實踐能力的發展作為重點，以學生的自主探究學習為核心，在交流與實踐中探索、發現與應用新知，形成積極主動的、輕松活躍的、氣氛和諧的學習過程，從而完成教學目標與任務所形成的清晰的課堂教學結構方式。物理探究式教學的意義主要體現在以下兩個方面：
　　1. 有利于培養學生的創新意識和創新精神
　　“創新是一個民族的靈魂”，探究式教學的宗旨是培養創造性人才。所以在物理教學中培養學生的創新能力是實施素質教育的重要內容。在知識經濟的社會中人的最重要的素質是創新能力，知識經濟的本質是創新，而創新的核心是人，是人的創新意識、創新精神、創新能力。《物理課程標準》明確指出：“在義務教育階段，物理課程不僅應該注重科學知識的傳授和技能的訓練，注重將物理科學的新成就及其對人類文明的影響等納入課程，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。”
　　2. 實施探究式教學是物理課程改革的需要
　　《物理課程標準》明確指出：“科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。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。”所以在初中物理教學廣泛開展“探究式教學”，既是基礎教育改革的核心目標，又是物理課程標準對中學物理教學的要求。
　　二、把科學探究的基本要素落實到物理教學中
　　1. 努力創設問題情境，引導學生提出問題
　　問題情境的創設主要是通過恰當的情境提出問題，使教學內容具有新奇性，從而使學生產生好奇心和求知欲，極大地激發學生的探求動機和興趣。創設物理問題情境是探究式課堂教學的良好開端。根據教學內容，結合初中學生的心理特點，可以從多方面、多角度創設問題情境。
　　（1）利用實驗創設情境。例如，探究通過電燈的電流跟電燈兩端的電壓關系，可以用一盞小燈泡接在一節干電池上，讓學生觀察電燈的發光情況，再把小燈泡分別接在兩節干電池和三節干電池上，觀察燈泡的發光情況。讓學生思考，為什么接的電池越多小燈泡越亮？學生自然會想到通過電燈的電流大小可能跟電壓有關系。
　　（2）利用現實生活創設情境。物理來源于生活，新課標也要求“從生活走向物理”。根據學生日常接觸到或已積累的生活經驗來創設物理情境，不僅能引起學生的共鳴，激起學生的思考，也能很好地體現生活處處有物理，物理就在我們身邊。例如，在探究摩擦力大小跟什么因素有關時，可以利用日常生活中最常見的自行車來創設情境，為什么車把、輪胎、腳踏上都有花紋？遇到緊急剎車時，越用力握剎把，車就越容易停下來？
　　（3）利用物理學史、趣味故事創設情境。物理故事可激發學生對科學的好奇心、求知欲，使學生樂于探究自然界的奧秘，體驗到探索自然規律的艱辛與喜悅。如在探究浮力大小跟什么因素有關時，可以先講阿基米德檢驗皇冠的故事。在研究“重力”時可以引入牛頓思考“蘋果落地”的故事。在聽故事中，培養學生善于觀察、善于思考的良好習慣。
　　（4）利用多媒體技術創設情境。充分運用現代化教學手段，發揮多媒體技術優勢，把宏觀縮小、微觀放大，將難以展現的景象、不便操作的實驗、無法重現的歷史故事等以視頻、聲音、圖片、動畫的形式呈現在學生面前。比如，講到日食、月食時就可以用動畫，直觀地將日、月、地球的運動關系和光影情境展現給學生；給學生介紹我國“兩彈一星”、神舟飛船、三峽水利工程等振奮人心的科技成果時，就適合應用媒體情境。
　　2. 鼓勵學生大膽猜想和假設
　　科學猜想不是胡思亂想，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，尋求可能的解釋。它是制定和設計實驗的依據。在教學中教師首先要鼓勵學生敢想，大膽地猜想，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，在探究串聯電路中的電流規律時，同學們根據自己平時觀察和實驗的情況提出了如下猜想：（1）串聯的燈泡之間電流是相等的，因為我們在做實驗時發現將兩個相同的燈泡串聯時每個燈泡的亮度一樣。（2）電流不相等，因為我們在做實驗時發現兩個不同的燈泡串聯時亮度不同。（3）串聯的兩個燈泡間電流應該是逐漸減小的，因為電流跟水流有些相似，等等。
　　3. 重視指導學生制訂計劃與設計實驗
　　制訂計劃與設計實驗，這一步驟是科學探究的重要環節，也是學生的難點所在。教師要及時地引導學生緊緊圍繞著“猜想與假設”，積極尋找實驗方法。在教學中，可以從以下幾個方面引導學生制訂合理的研究計劃，設計實驗方案。
　　（1）從研究方法上加以指導。物理學常用的研究方法有：對比法、控制變量法、等效替代法、理想實驗法等。教學中要讓學生充分討論，發揮他們的想象力，教師加以啟發、點撥，由實驗小組設計出合理的研究方案。比如，探究導體中的電流跟電壓的關系，提問學生：電流可能與電壓、電阻有關，要驗證一個物理量與幾個物理量是否有關系，采用什么辦法？學生通過討論，得出結論：可以采用“控制變量法”。教師再問：如何應用“控制變量法”研究“電流跟電壓的關系？”學生展開討論后得出：研究電流與電壓的關系時，固定電阻不變，改變電壓，觀察電流如何變化。
　　（2）從實驗原理加以引導。例如，伏安法測電阻這個實驗，根據R=U/I，教師提出：怎么樣能測出未知電阻的值？教師不要直接畫出實驗的電路圖，而是由小組討論來設計實驗，學生實驗小組大多數能設計出用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流的電路。教師進一步引導：為了減小誤差，怎么樣能獲得多組數據，計算電阻的平均值？絕大多數同學會想到改變電源電壓，多測幾次的方法，也可能有同學想到用滑動變阻器來調節電阻兩端電壓。不管哪一種方法，只要科學合理，就應當讓學生自己去嘗試。
　　4. 組織學生進行實驗及搜集證據
　　科學實驗是檢驗科學結論的唯一標準，數據是進行科學分析的根據。如果不進行實驗，不收集科學數據，實驗探究便無法進行下去，所探究的問題的結論也就不可能形成。通過實驗操作促使學生積極主動地動腦、動手。教師在此過程中主要是指導學生進行實驗。如提出注意事項、觀察指導、記錄數據等，保證學生實驗探索過程的順利進行。如在“探究串聯電路的電流規律”的教學中，學生通過分組實驗，學習正確地使用電流表，并用電流表測串聯電路中各處的電流，教師在指導學生實驗時要提醒學生注意：電流表的連接方法、正確的讀數方法、怎樣防止短路、電燈不亮時如何排除故障等，以保證實驗的順利進行。
　　5. 分析與論證
　　實驗數據是對實驗事實的客觀記錄，探究的結論是在數據的基礎上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規律，因此分析論證在科學探究中是必不可少的。注意引導學生應用科學的思維和方法分析、類比、歸納，找出規律，得出結論。當有些結論和規律不容易歸納時，教師可通過適當提示來排除干擾，從而幫助學生慢慢發現規律。學生經歷了從物理現象和實驗數據中歸納科學規律的過程，感覺自己也能像科學家一樣“發現”科學規律，從而獲得巨大的成功感，激發學生探究的熱情和興趣，同時也培養了學生的分析概括及語言表達能力。
　　6. 重視科學探究中的合作、評估與交流
　　在探究過程中，每組學生得到的數據或結論往往是有差異的，而讓學生通過交流或分工協作，加強了學生間的向心力和友好相處的心態，對培養學生的合作意識、團隊精神有重要的作用。引導學生對問題的認識、探究，養成良好的評價習慣，通過交流的方式，討論科學探究中存在的問題、獲得的成功經驗和改進建議，使學生從具體的評估活動中獲得體驗，并在教師必要的點評下，形成對評估的正確認識。此環節有利于學生養成嚴謹的科學態度，有利于發展學生的批判性思維。在取得成功喜悅的同時，培養學生分析問題，發現不足，糾正錯誤的嚴謹的、科學的態度。
　　 三、探究教學模式在實踐過程中所面臨的困難
　　（1）師資不足的問題：我國義務教育階段班級人數普遍在40～50人，學生進行科學探究時，實驗小組太多，教師兼顧不了，不能對所有的實驗小組實行有效的指導。
　　（2）實驗器材不足的問題：探究式教學由學生自主選擇實驗器材，我國大多數中學都因為教育經費不足，實驗器材普遍不足，實驗室的建設跟不上課改的需要。
　　（3）時間問題：探究式教學過程，從提出問題到解決問題，用一節課45分鐘時間是無法滿足科學探究的需要。
　　（4）學生科學素養的培養問題：探究式教學，對學生的科學素養都有較高的要求，由于受應試教育的影響，從小學就不太重視實驗探究能力的培養，到了中學很多同學沒有養成動手動腦的習慣。
　　總之，探究式教學有利于培養學生的創新意識和創造能力。作為物理教師，應克服各種困難，在物理教學中普遍推廣和運用探究式教學，把課程改革落到實處。
　　（韶關市蓮花中學）