物理教學中如何有效進行探究性學習

摘要：探究性學習方式能激發學生的潛能，提高學生多方面的能力，對學生的終身發展極為有利。本文結合教學實例，介紹了中學物理教師在教學中有效進行探究性學習的一些方法，希望能對廣大一線物理教師的教學有所啟發。

關鍵詞：新課程；物理教學；有效；探究性學習

中圖分類號：G633.7

文獻標識碼：A

文章編號：1003-6148（2013）4（S）-0031-3

本文中“有效”是指學生在教師的指導下。生生或師生合作進行探究性學習過程中提問高質、方法得法、學得開心、成效顯著。“探究性學習”是指學生在教師的指導下，從學習和社會生活中選擇并確定研究內容，創設類似科學研究的情境。用類似科學研究的方法主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。

新課程提倡改變學生的學習方式，由要我學變成我要學。學生學習方式發生轉變，學習的主動性大大提高。學生的能動性和獨立性在學習中不斷得到生成、發展和提升。研究發現，學生無論是知識的獲得，還是智力的發展、能力的提升，都必須通過學生的自主學習和不斷探究來實現。教師無法代替學生學習。也不能把思想觀點移植到學生的頭腦中。更無法代替學生思維和經驗的獲得。因此，教師要把學習的權利還給學生，“一切為了學生，高度尊重學生，全面依靠學生。”真正從學生的學出發，為學生主動自主地參與學習創設條件。

教學中發現探究性學習是學生最喜歡的。因為探究的問題可以激起全體學生的參與意識。提高學生的討論興趣：探究性學習可使不同認知層次、不同風格的學生都有展示才華的機會和空間，學生的個性得到張揚：探究的問題還可以培養學生從不同角度分析問題的能力。使學生邏輯清晰、思維更加縝密。

學生喜歡探究，但不能放任學生自由摸索，要讓學生具備探究學習的方法，教師需從教的方法人手，運用正確、合理、科學的方法來指導學生逐漸養成良好的學習習慣。那么在物理教學中如何進行有效性探究？下面就教學中的幾點感悟與教師們進行交流。

1 勇于提問——探究問題的開始

研究發現，一般人的創造力在39歲以前隨年齡增加而增加，40歲后隨年齡的增大而減少。學生的創造力若不加以培養，這一能力或被扼殺。所以在中學階段應當注重對學生創造力的培養。我國的中學生由于多種因素的影響，創新能力方面顯得不夠。課堂上學生能主動提問或回答問題的很少。特別是越到高年級學生越不愛發問。愛因斯坦說過：提出一個問題往往比解決一個問題更重要。要創新首先要能提出有效的問題。探究的問題可由教師提出。也可由學生提出。不必拘泥于提出問題的人是誰。教師要有意識鼓勵學生不僅要主動提出問題，還要在遇到問題時多問幾個為什么？這樣才能發現事物的真諦。在新課改中要倡導以學生為主的思想，教師起好“導”的作用，大膽質疑是探究問題的開始。

案例1 在用伏安法測小燈泡電阻的實驗中，閉合開關后突然發現，燈泡熄滅。

問：燈泡為什么會熄滅？

答：燈泡的燈絲斷了。（這是學生根據實驗現象觀察到了，排除其它可能）

問：燈泡的燈絲為什么斷了？

答：電路中的電流太大了。

問：電路中的電流為什么大了？

答：電源電壓過高（實驗用電源為學生電源）。

問：電源電壓為什么過高？

答：開關檔位調得太高了。

問：怎么辦？

答：調低電壓，讓燈泡在額定電壓范圍內工作。

分析 在以上四個“為什么”中。若當第一個“為什么”解決后就停止追問。認為問題得到解決，重新換上一個新的燈泡。這樣，不久問題還會再現，因為問題沒有得到根本解決。所以善于提問，勇于質疑是我們探究所有問題的開始。

2 再現情景——激起探究的欲望

瑞士教育學家、心理學家皮亞杰認為：知識既不是客觀的。也不是主觀的，而是來自個體與環境的相互作用。物理學中很多知識是比較抽象的，有的甚至非常抽象，在教學中，合理創設物理情景，讓學生在物理情景之中去體會、感悟、理解物理概念，掌握物理規律。不僅能夠幫助學生理解教材內容，加深印象，激發學生學習的欲望。還能喚醒全體學生的潛能，拓展思維。成為學習的主人。

案例2 如筆者在講授完“加速度”這一知識后。讓學生思考：自然界中有許多種植物在種子成熟后果實會彈裂出來。在彈裂時種子有加速度嗎？若有則它的加速為多大？

問題一提出許多同學都愣住了。不知道怎么辦？只知道教材中講的汽車、火車等物體有加速度，還不知道植物的種子也有加速度。更不知道如何求解。迫切地想知道的欲望讓同學們嘰嘰喳喳議論開來，有的憑空猜測，有的相互討論，有的查閱資料……學生探究問題的欲望被激發出來了。最后建議學生通過網絡上查找植物果實成熟時，種子被彈出的科譜視頻。

分析 視頻中播放：鳳仙花等植物的果實成熟后，干燥而堅硬的果皮在似火驕陽的烘烤下，常常“啪”的一聲爆裂。種子會在0.1s～0.4s內彈射出去，射出的速度可達4m/s。則種子加速度的大小范圍就可用學過的加速度公式進行求解了。

通過情景的建立，學生利用所學的知識使問題得到解決。在這一過程中學生不僅學會了計算物體加速的方法，還學會了探究學習的方法。

學生天生對所有未知領域有著極強的好奇心和求知欲，為師者應該充當一個引領者。給予一些適當的情景創設和啟發，才會成為助推學生學習的源動力。

3 學會取舍——解決問題的關鍵

利用網絡或其它方式搜集信息對學生來說不是難事。學生搜集到信息后如何取舍成了難點。教師教會學生合理取舍信息是解決探究性問題的突破口。

案例3 如在教學中筆者布置了這樣一個習題：為節約能源和保護環境。國家調整產業結構，大力生產小排量節能環保汽車。小張同學家買了一款節能汽車，若汽車在平直的水平公路上以30m/s速度行駛20min，需耗油多少千克？表1是學生通過網絡收集到的信息。

分析 表中提供的信息很多，教會學生利用物理知識逐一啟發后學生會發現：表中“100km耗油6升”及“汽油的密度為0.71×10³kg/m³”是解決本題的關鍵，其它信息則無用。抓住關鍵的東西。找出事物的主要部分。忽略次要的或不必要的。是物理學中常用的一種研究問題和處理問題的方法，也是學生應該掌握的方法之一。

4 學會遷移——提升探究的能力

社會發展將會證明未來的文盲，不再是不會識字的人，而是不會學習的人。遷移能力是學習中的一種重要能力。遷移是對已學過的知識在新問題或新情景中的應用。可通過類比、比較等方法來實現。美國心理學家ML比格指出：學習的效率。大半依靠學生所學得知識可能遷移的數量和質量而定。可見學會遷移是影響學生學習效率的主要問題。教學中教師要“善教”，提高課堂教學的實效性，并重視學生學習遷移能力的培養。如學生對靜摩擦力的方向判定問題，由于學生受思維定勢的影響，容易認為摩擦力的方向一定與物體運動方向相反。為此，教師可設計不同的問題情境，幫助學生提升分析問題的能力。

案例4

情境一：木塊在桌面上滑動，木塊不久會停下。

分析 物體停止的原因是摩擦力方向與物體運動方向相反。

情境二：在桌面上放一張白紙，在紙上放一木塊，并拖動白紙，使木塊跟著紙一起向前運動。

分析 假如按照上例判斷摩擦力F方向與物體運動方向相反，那么木塊的運動將落后于紙面，事實上。木塊與紙一起向前運動，可知摩擦力F的方向與木塊的運動方向相同。

情境三：木塊置于勻速轉動的轉臺上隨轉臺一起做勻速圓周運動。

分析 摩擦力提供物體做圓周運動的向心力，摩擦力F的方向與物體運動方向垂直。

通過以上三個情境綜合分析知靜摩擦力的方向總與物體相對運動趨勢方向相反。

教學中學生遷移能力的訓練可采用類比或比較的方法進行引導。如在學了“整體法”與“隔離法”后，告訴學生“化繁為簡”的思想是物理學中常用的一種方法。平拋運動中“化曲為直”及在動態平衡中選取某一狀態，把動態變為靜態也是“化繁為簡”思想的應用。

遷移是一種能力，這種能力需要通過一定的訓練，學生才能學會變通，能力一旦形成對學生今后成長極為有利，是他們認識世界，改造世界的有力工具。

5 合作探究——有效探究的方式

自主探究與合作探究是學生學習的重要方式之一。合作探究是探究學習不可缺少的環節。現代教學論指出：教學過程是師生交往、生生交往、積極互動、共同發展的過程，沒有交往，沒有互動就不存在或發生教學。沒有合作就沒有思維的靈動和智慧火花的閃現。有效分組是合作探究中提高效率的保證，時機的把握是合作成功的關鍵。

6 總結提煉——享受探究的成果

探究性學習不僅要讓學生經歷探究的過程。同時要在經歷有效的探究過程后，對所探究的問題進行歸納、總結、提煉。不斷的總結才能發現問題所在：不斷提煉才能發現不足；不斷總結與提煉才能優化探究的方案，使其不斷成熟。總結提煉最終才能享受探究帶來的喜悅。

教育啟發人的智慧，問題領跑人的思維，探究激發人的潛能。在新課程的教學中，教師應是學生學習的幫助者、促進者，教師的作用在于鼓舞和指導學生通過自己的探討、研究能動地發現人類未知的知識，教師不再強迫學生學習，而是教授學習的方法，培養學生探究問題的能力，使學生的學習產生創造性的成果。

（欄目編輯 李富強）