物理教學中探究式教學的應用

摘 要：隨著教學改革的進一步深入，課堂教學改革勢在必行，面對探究式教學逐漸被人們所接受。本文就探究式教學在物理教學中的具體應用做些闡述。

關鍵詞：物理教學；科學探究；教學方案；教學課題；虛擬情景

隨著教學改革的進一步深入，我們已經逐步認識到科學教育的目標不僅要關注學生對科學知識的學習，而且要更進一步培養學生的科學探究能力、科學態度以及科學精神。由于傳統的教學方式過分側重于知識的傳授，缺乏對學生學習興趣、探究能力以及科學態度方面的培養，致使學生對物理望而生畏喪失信心和熱情，并且這將影響其終身對物理學習的熱情和信心。在新課程的基本理念中就強調要注重科學研究，提倡學習方式的多樣化。并且我們也認識到探究式學習方法是學習科學的一個強有力的工具，能在課堂上保持學習者強烈的好奇心和旺盛的求知欲。同時物理學習的主要目的不僅是學習物理知識，更重要的是讓學生通過學習物理知識。學會學習、學會探究，并養成正確的價值觀。學生在探究性學習中不僅能產生濃厚的學習興趣，而且還能感受到自己的失敗與錯誤，通過糾正錯誤，逐步走向正確，真正體會成功的喜悅。

那么如何把科學探究與物理教學進行有機結合呢？

一、關于科學探究的認識

科學探究既是學生的學習目標，又是主要的教學方式之一，教學中的探究活動，是通過創造與科學工作者進行科學探索時相似的過程，以培養學生學習物理知識與技能、體驗科學探究的樂趣、學習科學家的科學探究方法、領悟科學的思想與精神。在《課程標準》中明確指出科學的探究過程應包括以下幾個要素：(1)提出問題；（2）猜想與假設；（3）制訂計劃與設計實驗；（4）進行實驗與收集證據；（5）分析與論證；（6）評估；（7）交流與合作。我們應該清楚地認識到科學探究的問題可以是學生提出的，也可以是教師提出的，可以是課文要求的科學內容，也可以是與科學內容有關的交叉學科的內容。科學探究的形式有課堂內的探究活動也有課堂外的家庭實驗，社會調查及其他學習活動等多種多樣的形式。我們在引導學生的科學探究中，其探究過程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。科學的探究過程還可以滲透在教材和教學過程中的不同部分。

二、物理教學中探究式教學的開展

1.更新教師觀念是開展探究式教學的前提

教師是學生學習活動的組織者、引導者和規范者。它啟示我們，教師的職責并不是將知識的結果直接告訴學生，而是組織學生的學習活動、引導解決問題的方向、制定學習活動的規則、協調學生之間的關系。在進行探究式教學中，讓我們體會到一個新的教師觀：教師不再是知識的權威，而應該是知識的學習者和引導者，主要表現如下幾個方面：

（1）教師的任務應當是與學生一起學習，充分了解學生的學習特點

在探究式教學中，教師的任務是帶領學生共同去探究新知。為此，教師應當與學生有一樣的渴求新知之心。應當充分了解學生的各方面的特點、不以自己的情緒、觀點影響學生的學習。應當了解學生喜歡的學習方式，了解學生高效的學習方式、對每一個學生點滴的進步表現出莫大的喜悅，對學生每一個小小的發現都產生極大的新奇，并加以贊賞。

（2）教師要坦誠地承認自己的不足，并與學生共同學習

傳統的教師觀認為，教師是知識的傳授者，學生是知識的接受者。所以傳統教育只有學生向教師學，而不存在教師向學生學。但是到今天這種學向的教學關系已經受到極大的動搖。究其原因有兩個：

第一、我們今天生活在一個信息化社會，新的事物層出不窮，知識以前所未有的速度急劇地增長。教師在十幾年前的學校學習中所獲得的知識，由于遺忘和老化，所剩下的部分已經越來越難以適應時代的需要。而學生不但在課堂上從教師那里學到一些知識，他們還可以從家長、電視、報紙、書刊、互聯網等大眾媒體中獲得許多知識，這就使得學生在某些方面有時會比教師的知識更豐富，知識面更寬闊。

第二、傳統的接受式教學是一種“獨白”式的教學，課堂上接受的知識基本上來自教科書和教師的大腦。教師傳遞給學生的都是教師已知、學生未知的知識，教師的任務是清晰地表達所傳授的知識。學生的任務則是正確理解教師傳授的知識。而在探究式教學中，師生之間構成的是一種交往與對話的關系。在師生互動過程中，會生成許多新的知識，為教師參與學習新知提供重要源泉，促進教師參與新知的學習。

（3）教師應當是一名專家型的學習者，他應善于運用學習的思維策略，并示范給學生

作為專家型學習者的教師，應當在與學生共同解決問題的過程中，經常提醒學生思考：“為什么？”、“你的困難是什么？”、“你下步應當做些什么？”、“你能不能換一個說法？”、“你更堅信哪一種可能性？”、“你能不能倒過來想想？”、“你見過與此相類似的問題嗎？”等問題，逐步培養學生的思維品質。

2．培養學生進行探究式學習的課堂教學方案

探究式學習是培養學生創新精神和實踐能力的基礎，為了在物理的課堂中培養學生探究式學習能力，我們從建構主義理論出發、提出采用“建構——認知——建構——發展”的“雙建構”探究式課堂教學方案。實施本方案的具體過程有以下幾個步驟：

(1)第一次建構——通過學生的自我探究實現已有知識的彌補和調整

由于學生已知的物理知識有些是通過自己的觀察、體驗和思考形成的。所以有的是正確的，有的會與科學知識存在一定的偏差，甚至有的根本是錯誤的。而這些知識具有一定的頑固性，要想把錯誤觀念從頭腦中徹底清除出去，必須是在解決問題中，發生了觀念上的沖突而感覺到自己觀念中存在著不合理的因素時，才能逐漸地被正確的科學觀念所代替。因此，教師應通過引導學生相互交流，使其把原有的經驗充分表現出來，并在自我探索中得到彌補和調整，這樣就使已知物理知識得到合理的重組（即建構）。建立起清晰的已知物理知識結構。

(2)認知——新知識的探究學習過程

物理知識的學習過程一般包括三個階段，即感知階段、理解階段和運用階段，無論是那一個階段，學生都是主動的建構者，教師在其中起到的仍是組織者和促進者的作用。首先，教師應努力創造良好的物理學習環境，使他們具有探究的欲望，再根據具體的教學內容，選擇教學方法和學習形式，并指出探究學習的途徑，使它們順利完成新知識的學習。

(3)第二次建構——通過探究自悟實現新舊知識的合理整合

由于學生原有知識結構的差異，同時學習活動又具有創造的性質，所以每個學生建構新知識的方式不同，即使是在同一環境中接受同樣的新的信息，不同的學生也會獲得不同的意義或解釋。學生之間的討論和交流將是促進學生對知識更全面理解的最佳途徑。通過學生自己發表對所學新知識的認識和理解，一方面可以使學生在主體參與中自身建構新的知識結構，同時教師又會在學習的討論中發現學生對新知識的認識中出現的錯誤觀念，并引導學生走出誤區，使錯誤觀念通過自己的探究自悟從頭腦中被徹底地清除掉，從而建立起正確的知識結構，完成新舊知識的合理整合。

(4)發展——在師生的共同探究中實現物理知識學習中認識的第二次飛躍

實現了物理知識結構的合理整合，并不意味著新知識學習過程的結束。運用所學知識解決實際問題仍是物理知識學習過程中的重要一環。解決物理問題往往需要經歷將實際問題歸結到對應的物理模型上，選擇研究對象，分析物理過程，形成物理圖景，正確地運用教學知識解決物理問題等多個環節。可見，解決物理問題的過程是培養學生觀察想象能力、分析判斷能力、邏輯推理能力、表達能力和運用數學知識能力的最有效途徑。學生的科學思維能力只有通過自己的探究才能得到發展，任何人都無法替代。因此，在這一過程中，教師應首先選擇與新知識聯系緊密且較典型、有針對性的問題來引導學生進行探究討論，使學生從其知識體系中自覺地檢索出解決問題所需要的知識，并自己構想解決問題的策略，然后組織學生共同進行判斷和推理，這一過程將融進學生許多的創造性觀念，在教師的正確引導下，這種創造性的思維在問題解決過程中必將會得以發展，成為學生思考問題的習慣。

3.引導學生自主探究的基本方法

引導學生通過親自觀察、實驗、思考獲取知識、發現規律、掌握方法和發展能力是探究式學習的重要目標之一。實現這一目標的根本保證是引導學生自主探究，其主要操作方法包含以下幾個方面：

（1）創設學生自主探究的條件

①營造自主探究的環境

創設探究情境，要依課而設，依探究的知識內容而定。有些探究知識的情境是安靜的、嚴謹的，有些探究知識的情境是輕松的、活躍的，有些探究知識的情境還可以設計競爭性的、游戲性的、討論性的等等。通過具體情境的設置，激發學生的探究興趣和積極性。

②激發自主探究的興趣

興趣是學生入門的先導，同時又是促進他們努力學習的內部動力。強烈渴求揭謎的欲望，能促使學生去尋找，探究新的知識。教師應在每次探究教學前及時抓住學生這一心理，進行激發、誘導，使學生盡快地進入一種好奇、渴盼、急不可耐的境界，在頭腦中形成“究竟為什么”、“究竟是什么道理”的懸念，促使學生積極主動地去自行探究。

③注重新知與舊知的聯系

物理教材是根據學生的認識規律由淺入深地編排，知識內容與能力發展都是循序漸進的，教師要把握學生自主探究的知識與原有知識的聯系以及學生已有能力與探究新知識所需能力的相互作用。如果在教學中忽視了這兩方面的銜接，學生就達不到運用自己所學知識進行探究學習的目的。教學中教師要把握住新舊知識的聯系，讓學生利用已有知識去進行自主探究，切不可超越拔高，給學生制造學習的障礙。教師的指導要著眼于讓學生自己更好地進行探究，充分利用新舊知識營造認知沖突，激發學生探究求解的愿望和熱情，利用學生好奇心強的特點，把學生知與不知，深知與淺知之間的問題帶到教學中去，促進學生與思考，努力去探索解決問題的途徑。

（2）引導學生自主發現問題、提出問題

實驗是學生最感興趣的學習活動，學生在實驗中會發現許多現象，但很少有學生會馬上對現象產生疑問。如“為什么會出現這種現象？”在觀察其他自然事物時也是如此，學生對觀察對象本身或許有興趣，但并不考慮對象“為什么會這樣”，探究科學的習慣養成大多從看到現象引發問題入手，一個人只有善于對某一事物或現象提出“為什么”，才能促使自己去探索、去研究、去提示謎底。因而，讓學生能自行發現問題，提出問題，是教師將學生引入自主探究學習的第一步。教師在這一環節中要善于點拔、誘導，運用各種方法進行啟發，激勵，讓學生發現問題、提出問題，養成勇于探索、敢于質疑的好習慣。

（3）引導學生自主設計探究的程序

提出了要研究的問題，用何種方法去探究、去揭示、正是訓練學生科學探究又一重要環節。教師在教學中就要善于讓學生相信自己敢想、善于想，使學生主動地、勇敢地去尋求解決問題的方法。引導學生自行設計探究程序一般采用以下幾種方法：①少數人提議集體通過；②共同設想，選取最佳方案；③獨立設想動手實驗；④引導學生自己得出結論，揭示規律。

（4）引導學生學會數據處理得出物理結論

物理量之間的內在關系隱藏在實驗數據里，引導學生自主探究很重要的一條就是要引導學生學會實驗數據處理、尋找有關的物理結論。主要從以下幾個方面入手；①引導學生找出反映物理本質特性的物理量；②引導學生找出因變量和自變量的因果關系；③引導學生尋找物理量之間等量關系、比值關系等等，發現物理規律；④引導學生作出相應的圖象、圖表來直觀描述物理規律；⑤引導學生交流討論，得出正確的物理規律。

參考文獻 ：

［1］趙雙菊.探究式“雙建構”教學方案［J］.，中學物理2002（4）.

［2］吳磊.引導學生自主探究獲取新知［J］.物理教師 2002（6）.