自主探究教學在物理課堂中的構建及應用

童小平

摘 要：倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜索和處理信息、獲取新知識的能力。

關鍵詞：自主探究意義；自主探究構建；教學模式；案例分析

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）02-281-01

一、自主探究的教學意義

探究性教學是指：學生用以獲得知識、領悟科學家的思想、觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的種種活動。它是建立在建構主義學習理論之上，是一種積極的學習過程。

傳統的教學是傳授知識，而今天傳授知識是不全面的，還應該使學生具有激趣、啟奇和求疑的過程。探究性教學有利于喚起學生的興趣與好奇心，有利于學生主動獲取并理解科學知識，有利于培養學生的非智力品質，實現多方協調發展。

二、自主探究的構建

該教學模式分為以下幾個階段：

1、創設情景、提出問題 教師利用觀察、實驗、案例分析、研究圖片、視頻等創設特定的學習情景，促使學生對自然現象產生好奇心，引導學生提出可能通過科學探究解決的問題。

2、猜想假設、設計實驗 學生根據已有的科學知識、經驗，通過思考做出猜想和假設，同時設計出合理的探究方案。學生再通過合適的實驗方法（實驗、調查、訪問、資料查詢等）進行實驗探究、收集實驗數據。此過程是自主探究教學的核心要素，關系到整個探究過程的成敗。

點 下落高度 末速度 重力做的功 動能的變化量

2 h2 v2 mgh2 1/2mv22

3 h3 v3 mgh3 1/2mv32

4 h4 v4 mgh4 1/2mv42

3、分析討論、得出結論 學生對收集的信息進行分析、鑒別、處理，得出結論。能對得出的結論做出科學的解釋，在分析討論的過程中，必要時可通過網絡的輔助進行網上合作學習。學生通過網絡的輔助，將各自的猜想、假設、實驗方案或得出的結論帶入網絡討論區進行交流，比較各小組的過程和結論，從中獲取經驗和教訓，使自己的思維過程更趨合理。

4、檢驗評價、交流反饋 學生對各自的探究過程進行陳述總結，對自己的結論進行評價反思，也能對他人的探究過程和結論進行評價反思，并能提出建設性的意見和建議，最后老師再對學生進行總體的評價和小結。

三、自主探究教學模式案例分析

下面以高中物理“動能定理”為例來分析探究式課堂教學的設計思想。

1、創設情景、提出課題 先通過提問的方式，復習功、動能的概念及其公式是什么？哪一個是過程量，哪一個是狀態量？得出沖量是過程量、動量是狀態量。它們之間的關系是合外力的沖量等于動量的變化，即動量定理。再提出功和動能是兩個相關的物理量。功是過程量，動能是狀態量，它們之間是否也存在著一定的聯系呢？

2、科學猜想、實驗驗證 這一階段是學生自主探究階段。學生帶著疑問去猜想功和動能間存在的關系、其表達式應該是怎樣的呢？又該叫做什么定理？猜想是否正確，需要理論支持和實驗驗證。動量定理是根據牛頓定理推導出來的，能否沿著這一思路，找出功和動能的關系呢？

讓學生帶著疑問進入事先準備好的學習情境：

①質量為m的物體以初速度v1=0自由落下，當下落距離為h時，速度為v2 。

②一個初速度為v1 ，質量為m的物體，在與運動方向相同的恒定外力F的作用下發生一段位移s ，速度增加到v2 。

③一個初速度為v1 ，質量為m的小車，在粗糙水平面上受到摩擦力f 的作用下，發生了一段位移s ，速度減小到v2 。

④一個初速度為v1 ，質量為m的小車，在與運動方向相同的恒定外力F的作用下沿粗糙水平面運動了一段位移s ，速度變為v2 ，其過程中受到的摩擦力為f 。

將學生分為四大組，每一組對應某一情景且每組都準備好相應的實驗器材。讓每一組學生自由討論和探究，教師巡視指導，幫助學生解決操作中存在的問題。

以情境①為例，物體做什么運動？（初速度為零的勻加速直線運動）我們前面用實驗研究過勻變速直線運動，大家回憶一下，其原理是什么？器材有哪些？那么這個實驗應該如何設計呢？討論并提出實驗方案。并設計如下表格：

由表比較mgh2與1/2mv22 ，mgh3 與 1/2mv32 ，mgh4與 1/2mv42 的結果是否與理論一致？

3、分析討論、得出結論 這一階段學生對自主探究過程中遇到的問題與老師或學生進行討論、交流。可以是面對面的交流，也可以是組與組的交流。以情境①為例，實際中重力做的功與動能的變化量哪個大？為什么會總是這個大？在誤差允許范圍內，兩者是否相等？師生共同概括動能的內容、數學表達式，重點說明外力的意義及功的正負等問題。

4、測試評價、交流反饋 這一過程通過例題的形式測試學生掌握的好壞。

例題：物體從高出地面H（m）處自由落下（不考慮空氣阻力），落至地面陷入沙坑h（m）后停止。求物體在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？

學生將這一測試結果通過卡片的形式上交到老師，老師再根據測試結果進行評價進而反饋給學生。

四、結束語

探究式教學使學生由被動接受知識變為主動去獲取知識，有利于培養學生科學探究能力，有利于個別化教學的實施。但是，該教學模式對學生要求較高，要注意多種教學模式和教學方法的運用，充分發揮探究式教學模式與傳統教學模式的互補優勢，使兩者相得益彰。

參考文獻：

[1]丁 萍.促進高中物理探究性教學的三維策略.物理教師2009.（5）.