淺談物理探究教學(xué)的要素

隨著基礎(chǔ)教育課程改革的逐步深入，探究教學(xué)受到了教育研究工作者越來(lái)越多的關(guān)注。學(xué)生以類似科學(xué)探究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，在探究過(guò)程中，學(xué)生提出探究的問(wèn)題，自己收集和分析信息，做出假設(shè)或預(yù)測(cè)；在老師的指導(dǎo)下，在共同討論證據(jù)、比較結(jié)論以及把自己的結(jié)論和科學(xué)知識(shí)進(jìn)行比較和建立聯(lián)系的過(guò)程中，獲得新的觀點(diǎn)和新的思維方式，主動(dòng)地構(gòu)建、修正或放棄自己原有的認(rèn)識(shí)和解釋，從而擴(kuò)展對(duì)科學(xué)的理解和認(rèn)識(shí)。這個(gè)過(guò)程涉及到深層次思維過(guò)程結(jié)構(gòu)的重組和元認(rèn)知意義上的建構(gòu)，可以提高學(xué)生的質(zhì)疑、推理和批判性思考的能力，增強(qiáng)他們對(duì)自己學(xué)習(xí)的控制和責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的潛能。下面就探究教學(xué)中需要把握的幾個(gè)要素談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

一、探究基于問(wèn)題發(fā)現(xiàn)

全日制義務(wù)教育《物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出：“學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，是至關(guān)重要的，是求知的起始，也是教師展開(kāi)教學(xué)的最好開(kāi)端”。在探究性教學(xué)中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的興趣，養(yǎng)成提出問(wèn)題的習(xí)慣，并積極創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)他們自主地去發(fā)現(xiàn)、去研究自己感興趣的問(wèn)題，通過(guò)不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力可以分四步進(jìn)行。①將問(wèn)題擺在學(xué)生面前，讓學(xué)生“看”到問(wèn)題。如自由落體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)，要明確是否重的物體下落快？可演示：將16×16cm紙片擰成團(tuán)和8×8cm的紙片同時(shí)下落，學(xué)生在此過(guò)程中將“看”出問(wèn)題。②讓學(xué)生在實(shí)踐中“碰”到問(wèn)題。如伏安法測(cè)電阻的教學(xué)，要知未知電阻R的阻值，據(jù)R=U/I必須測(cè)出電阻R兩端電壓和通過(guò)R電流，教師先用伏特表并聯(lián)在待測(cè)電阻的兩端，然后請(qǐng)學(xué)生接安培表，并要求安培表、伏特表的測(cè)量值要同時(shí)滿足設(shè)計(jì)要求。學(xué)生在連接過(guò)程將“碰”到問(wèn)題。③引導(dǎo)學(xué)生自己能“找”出問(wèn)題。如電動(dòng)勢(shì)教學(xué)中演示如圖所示電路，當(dāng)S閉合、斷開(kāi)時(shí)，伏特表視數(shù)不同，問(wèn)題出在哪里？④培養(yǎng)從巳解決的問(wèn)題或似乎正確的答案及司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象中“悟”出問(wèn)題。如高一物理必修本有如下一題，“以10m/s的速度行駛的汽車，緊急剎車后加速度的大小是6.0m/s2，求剎車后4.0s內(nèi)的位移。”有相當(dāng)多的學(xué)生解出位移S=-8m就結(jié)束了，有質(zhì)疑習(xí)慣的同學(xué)就會(huì)從中“悟”出問(wèn)題，進(jìn)而得到正確答案。

二、學(xué)習(xí)過(guò)程乃探究過(guò)程

學(xué)習(xí)物理的過(guò)程是一個(gè)不斷轉(zhuǎn)變對(duì)自然界原有認(rèn)識(shí)的過(guò)程，是一個(gè)自覺(jué)的實(shí)現(xiàn)觀念自我更新的過(guò)程，它的本質(zhì)體現(xiàn)了探究性。中學(xué)生對(duì)物理的理解和認(rèn)識(shí)是通過(guò)親身經(jīng)歷的學(xué)習(xí)過(guò)程而逐漸形成的。學(xué)生是“以類似科學(xué)研究的方式”進(jìn)行學(xué)習(xí)的。教師應(yīng)在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中突出過(guò)程性探究，讓學(xué)生“經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程”，從中體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，了解科學(xué)探究的方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神，發(fā)展科學(xué)探究的能力，使學(xué)生受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶。

如電磁感應(yīng)的教學(xué)重點(diǎn)。可以在教學(xué)上設(shè)計(jì)將學(xué)生分成若干組，每組同學(xué)都有器材，讓學(xué)生探究怎樣才能有感應(yīng)電流產(chǎn)生，學(xué)生在明確所探究的問(wèn)題后，他們可能把磁鐵、線圈、變阻器，電鍵等任意移動(dòng)或改變位置，這時(shí)他們會(huì)發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流產(chǎn)生了，為體現(xiàn)過(guò)程和探究性，充分讓學(xué)生自已去探究，教師應(yīng)在恰當(dāng)時(shí)機(jī)，給予指導(dǎo)和歸納。如結(jié)合各組學(xué)生的結(jié)果，可獲得五種產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法，教師可進(jìn)一步啟發(fā)，這五種情況都和磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化或回路面積有關(guān)，再結(jié)合物理學(xué)史實(shí)，引入磁通量的概念（解釋與評(píng)價(jià)），最后在教師的指導(dǎo)下歸納得出電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這種教學(xué)使學(xué)生能親歷真正的科學(xué)探究，這樣不僅有了親身體驗(yàn)也發(fā)展了他們的探究能力。而與教師在臺(tái)上演示，學(xué)生在臺(tái)下觀察，思考和討論的教學(xué)方式相比，其效果是截然不同的。

三、教師是探究教學(xué)的組織者、參與者和引導(dǎo)者

探究教學(xué)中，學(xué)生的主體地位應(yīng)該得到保證，但這并不等于學(xué)生就一定能開(kāi)展主體性學(xué)習(xí)，如果缺乏教師的引導(dǎo)，仍不會(huì)有好的教學(xué)效果。因此，要通過(guò)教師的有效引導(dǎo)，讓學(xué)生從模仿到主動(dòng)，逐步進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。教師在引導(dǎo)的過(guò)程中要做到適時(shí)、必要、謹(jǐn)慎、有效，使學(xué)生真正從探究中有所收獲，增進(jìn)對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)的提升。教師在引導(dǎo)學(xué)生探究的過(guò)程中遇到許多的困惑和問(wèn)題。如產(chǎn)生的困惑有：探究活動(dòng)中，針對(duì)某一教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生自主活動(dòng)的重點(diǎn)應(yīng)該選擇在哪里；這一內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展學(xué)生的哪些探究能力；怎樣引導(dǎo)才算是恰當(dāng)、充分；提供怎樣的背景資料或有關(guān)信息，何時(shí)提供這些材料才能促進(jìn)學(xué)生自主探究；在活動(dòng)過(guò)程中哪些地方確實(shí)需要教師有意義的講授等。在探究教學(xué)中產(chǎn)生的問(wèn)題有：教師介入得過(guò)早，阻礙了學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)；介入太晚、引導(dǎo)無(wú)效，讓學(xué)生過(guò)久地處于盲目狀態(tài)，不僅浪費(fèi)了大量的時(shí)間，又沒(méi)有完成教學(xué)任務(wù)；甚至有的教師對(duì)那些根本不必要、不應(yīng)該引導(dǎo)的內(nèi)容也來(lái)引導(dǎo)學(xué)生，剝奪了學(xué)生嘗試錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)；而對(duì)那些需要引導(dǎo)的內(nèi)容又不能充分引導(dǎo)，使得學(xué)生束手無(wú)策等。

四、交流與協(xié)作是探究的基本方式

現(xiàn)代社會(huì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得人類面臨的問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜，而社會(huì)分工的細(xì)化則又限制了個(gè)人解決問(wèn)題的能力和范圍。因此，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)與能力，也體現(xiàn)了時(shí)代和社會(huì)的要求。探究性教學(xué)有效地鍛煉和提高了學(xué)生學(xué)會(huì)工作，與人合作的能力。在探究性教學(xué)中學(xué)生面臨著復(fù)雜而隱蔽的問(wèn)題，由于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)背景的差異，他們對(duì)問(wèn)題的理解常常有不同的表現(xiàn)，教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到這種差異本身便構(gòu)成了寶貴的學(xué)習(xí)資源。在學(xué)生的合作、相互表達(dá)與傾聽(tīng)中，教師應(yīng)很好地利用這一資源，同時(shí)提供促進(jìn)學(xué)生積極思考的有效的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，引發(fā)學(xué)生互相質(zhì)疑，互相指出對(duì)方的邏輯矛盾，使各自的想法、思路明晰化、外顯化，在不斷地反思自己的理解和思維過(guò)程中得到發(fā)展。因此探究性學(xué)習(xí)主張全體學(xué)生的積極參與，突出教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與課程、學(xué)生與環(huán)境的交流與互動(dòng)。通過(guò)師生之間相互合作，學(xué)生之間相互幫助，教與學(xué)相互促進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)與能力。

總之，物理學(xué)習(xí)的過(guò)程就是科學(xué)探究的過(guò)程，教師應(yīng)該深刻把握探究教學(xué)理念的精髓。既不要去追求一種統(tǒng)一的模式也不應(yīng)生搬硬套那幾個(gè)科學(xué)探究的環(huán)節(jié)。努力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)能夠充分認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)、擺脫束縛、解放思想、敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生的批判性思維能力、邏輯思維能力以及創(chuàng)造性地解決問(wèn)題的能力得到充分的發(fā)展。從而達(dá)到學(xué)習(xí)知識(shí)、養(yǎng)成能力、發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)的目的。