“探究性學(xué)習(xí)”在物理教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要 探究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的一種重要方式，而對(duì)物理現(xiàn)象、規(guī)律進(jìn)行探究是物理學(xué)科本身的內(nèi)在要求。所以，“探究性學(xué)習(xí)”對(duì)于物理教學(xué)顯得尤為重要。本文從四個(gè)方面闡述了在物理教學(xué)中實(shí)施”探究性學(xué)習(xí)”的途徑，以期能使這種學(xué)習(xí)方式更好地發(fā)揮作用。

關(guān)鍵詞 探究性學(xué)習(xí)；物理教學(xué)；應(yīng)用；能力；提高

“探究性學(xué)習(xí)”概念是由美國(guó)芝加哥大學(xué)教授施瓦布首次提出的。他指出恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法和探究式的學(xué)習(xí)過(guò)程能激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)自然科學(xué)時(shí)的“創(chuàng)造力”，此外他還認(rèn)為，教師的教學(xué)習(xí)慣和新式方法不應(yīng)該是要求學(xué)生去學(xué)習(xí)，而是向他們傳授學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)他們獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。

一、在教學(xué)中，通過(guò)掌握物理過(guò)程獲得知識(shí)

“探究性學(xué)習(xí)”的第一個(gè)特點(diǎn)是“學(xué)會(huì)通過(guò)主動(dòng)抓住自然現(xiàn)象的本質(zhì)來(lái)獲取知識(shí)，探索自然過(guò)程。”這意味著，在教學(xué)中，教師應(yīng)把握“知識(shí)”和“過(guò)程”的關(guān)系，這兩個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題上究竟誰(shuí)更重要是傳統(tǒng)教學(xué)與“探究性學(xué)習(xí)”的區(qū)別，所以在對(duì)在教學(xué)中探索自然的過(guò)程中，教師要將過(guò)程將被列為重點(diǎn)，通過(guò)探索獲取知識(shí)。為了實(shí)現(xiàn)最終獲取知識(shí)這一目的，我們必須注意以下幾點(diǎn)：

1.要善于通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索自然過(guò)程

在物理學(xué)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以揭示許多自然現(xiàn)象的本質(zhì)。因此，對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化，要加強(qiáng)分析能力；對(duì)于種種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要透過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì)；通過(guò)一些數(shù)據(jù)和事實(shí)來(lái)理解抽象的規(guī)律或概念，因此實(shí)驗(yàn)探索的過(guò)程往往是獲取知識(shí)的過(guò)程。例如，密度的概念對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)是非常抽象的，而通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量同一物質(zhì)的不同質(zhì)量和相應(yīng)體積就可以確定密度的大小，這樣通過(guò)特定實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就不難理解密度的概念了。另一個(gè)例子是，在串聯(lián)和并聯(lián)電路中總壓和分壓的關(guān)系，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)會(huì)是非常抽象的，如果通過(guò)儀器的數(shù)據(jù)變化來(lái)分析，它是很容易理解的。

2.要善于運(yùn)用邏輯推理和數(shù)學(xué)推導(dǎo)方法探索物理學(xué)的自然過(guò)程

許多物理規(guī)律和公式要用到已經(jīng)學(xué)過(guò)的舊知識(shí)，在特定的條件下，通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，進(jìn)而能得出結(jié)論，這是一個(gè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，主要涉及兩個(gè)方面：一是邏輯推理，二是數(shù)學(xué)推導(dǎo)。例如，力學(xué)中的動(dòng)能公式EK=1/2mv2，我們不能只知道表達(dá)，更應(yīng)注意其推導(dǎo)過(guò)程：外力F在對(duì)象上所做的工為W=F·S，對(duì)于動(dòng)能EK有EK=F·S，再根據(jù)牛頓第二定律F=m·a和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程V2=2aS，可以得到：EK=F·S=m·a·v2/2a=1/2mv2。

二、在教學(xué)中，教師要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行物理研究的能力

“探究性學(xué)習(xí)”的第二個(gè)特點(diǎn)是“旨在培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行必要的研究探索能力。”探索物理學(xué)科的能力包括課程學(xué)習(xí)策略、思維方式和遷移的能力。

1.課程學(xué)習(xí)策略

實(shí)踐證明，物理學(xué)是一門基于實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，因此它的學(xué)習(xí)方法應(yīng)該是認(rèn)識(shí)論和方法論的統(tǒng)一體。從自然科學(xué)認(rèn)識(shí)論的角度來(lái)看，物理學(xué)習(xí)應(yīng)該是從感性到理性，從形象到抽象的認(rèn)識(shí)過(guò)程。堅(jiān)持實(shí)踐→認(rèn)識(shí)→再實(shí)踐→再認(rèn)識(shí)的過(guò)程，承認(rèn)認(rèn)識(shí)論的反思作用。從方法論的角度來(lái)看，就是要堅(jiān)持理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，學(xué)習(xí)方法要逐層深入。整體策略是：（1）觀察→（2）實(shí)驗(yàn)→（3）控制條件→（4）測(cè)量→（5）記錄→（6）數(shù)據(jù)處理和分析→（7）歸類→（8）抽象推理→（9）發(fā)現(xiàn)規(guī)律→（10）建模→（11）提出假說(shuō)→（12）驗(yàn)證假說(shuō)。其整體的有機(jī)合成是學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，第一個(gè)要素是歸納概括。所以，我建議在教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)和學(xué)習(xí)應(yīng)按照這一策略和流程開(kāi)展。

2.思維方式探索

問(wèn)題的思維方法主要有六種：（1）掌握逆向思維，學(xué)會(huì)從反面進(jìn)行分析；（2）掌握系統(tǒng)思維，認(rèn)識(shí)潛在規(guī)律從而發(fā)現(xiàn)知識(shí)；（3）掌握頓悟思維，開(kāi)發(fā)直覺(jué)能力；（4）掌握辯證思維，具備充分考慮問(wèn)題的能力；（5）掌握概括思維，學(xué)會(huì)歸納綜合；（6）掌握發(fā)散思維，學(xué)會(huì)從多各角度處理問(wèn)題。

3.關(guān)于遷移問(wèn)題

在一定的條件下，學(xué)會(huì)將舊的知識(shí)應(yīng)用到新問(wèn)題中，主要途徑是學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平和思維方式相結(jié)合，如果這一點(diǎn)掌握得好，根據(jù)使用條件，我們就可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。

三、在物理教學(xué)中應(yīng)認(rèn)真對(duì)待物理概念

“探究性學(xué)習(xí)”的第三個(gè)特點(diǎn)是“旨在有效地形成認(rèn)識(shí)自然之基礎(chǔ)——科學(xué)概念”。注重概念的學(xué)習(xí)，因?yàn)樗俏锢韺W(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是理解事物的支柱，是事物的本質(zhì)，在物理教學(xué)中應(yīng)注意教授和區(qū)別各個(gè)概念的含義。概念是類似屬性的特征，它是知識(shí)的單體，也被稱為知識(shí)的細(xì)胞，要想學(xué)好物理，真正認(rèn)識(shí)自然，我們必須從學(xué)習(xí)概念出發(fā)。在學(xué)習(xí)概念的過(guò)程中，應(yīng)注意三點(diǎn)：第一，學(xué)習(xí)的概念的內(nèi)涵和外延。內(nèi)涵是其最本質(zhì)的特征和屬性。擴(kuò)展是概念本身的應(yīng)用過(guò)程；第二，恰當(dāng)?shù)匦纬筛拍睢Ｔ诳茖W(xué)界，概念的形成及發(fā)展史通過(guò)研究個(gè)別例子并將其歸納總結(jié)而來(lái)的。學(xué)習(xí)概念的形成過(guò)程也應(yīng)如此，此方法利用正例和反例比較、分類，最后形成概念；第三，指出同級(jí)的概念，找出隸屬的概念。這是要注意某些個(gè)概念的平級(jí)關(guān)系和隸屬關(guān)系，所以應(yīng)從概念出發(fā)，發(fā)現(xiàn)更多規(guī)律，甚至高層次的規(guī)律。

四、在物理教學(xué)中培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、努力探索的品格

“探究性學(xué)習(xí)”第四個(gè)特點(diǎn)是“學(xué)會(huì)以積極的態(tài)度去探索未知世界的奇跡。”“探索的態(tài)度和熱情，只能在自我發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象、探究現(xiàn)象活動(dòng)中逐漸發(fā)展起來(lái)。”我國(guó)學(xué)者認(rèn)為這種積極的行為屬于智力因素，西方學(xué)者認(rèn)為它是人的屬性，屬于情緒目標(biāo)范疇。

精神因素對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)有積極的促進(jìn)作用，它雖然沒(méi)有直接參與轉(zhuǎn)化為知識(shí)，但起到了能動(dòng)作用。人們的目標(biāo)系統(tǒng)一般分為“接受”、“反思”、“價(jià)值”、“組織”、“個(gè)性化”五個(gè)層次。初中學(xué)生最多只能達(dá)到“價(jià)值”，而高中學(xué)生能達(dá)到“組織”、“個(gè)性化”的層次。情感目標(biāo)的達(dá)成與認(rèn)知學(xué)習(xí)的現(xiàn)象是分不開(kāi)的，那就是在自己掌握自然事物、探究活動(dòng)中發(fā)展起來(lái)的。因此，認(rèn)知學(xué)習(xí)要將情感目標(biāo)成為出發(fā)點(diǎn)。離開(kāi)它，談?wù)撊魏慰茖W(xué)態(tài)度都將是空中樓閣。為此，教者要提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的求知欲、希望和信心是非常重要的，它是發(fā)展情感目標(biāo)一個(gè)很好的起點(diǎn)。

以上所述是“探究式學(xué)習(xí)”功能，它符合現(xiàn)代科學(xué)的教學(xué)模式，應(yīng)在物理學(xué)科中實(shí)施貫徹，也應(yīng)在所有現(xiàn)代教學(xué)中進(jìn)行推廣。

參考文獻(xiàn)：

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