物理概念教學(xué)的探究模式

陳曉偉

課程改革的核心環(huán)節(jié)是課程的實施.實施課程方案，必然以教學(xué)為途徑.教育部新頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，高中物理課程應(yīng)促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考.通過多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神.由于探究式教學(xué)方式對學(xué)生的終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識及科學(xué)精神等方面的重視培養(yǎng)，必將在現(xiàn)代教育和新課堂改革中占據(jù)更加重要的地位并發(fā)揮更加重要的作用.本文就物理概念教學(xué)中實施探究式教學(xué)的情況進(jìn)行初步探討，并對物理概念教學(xué)的探究模式做出歸納.

一、創(chuàng)設(shè)情境

在引入物理概念之前，應(yīng)先通過觀察、實驗等活動，或通過教師形象的語言描述，或利用各種形象化的直觀教具展示，或通過電腦模擬等方法，創(chuàng)設(shè)與形成物理概念有關(guān)的生動的、新穎的物理情境，使學(xué)生對要學(xué)的物理概念有充分的感知，對物理現(xiàn)象有一個明晰的概念，形成表象.教學(xué)過程中，教師要著重引導(dǎo)學(xué)生觀察，達(dá)到了解現(xiàn)象、取得資料、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、激發(fā)創(chuàng)新欲望、增強(qiáng)創(chuàng)新意識和發(fā)展形象思維的目的.

如在《簡諧運動》的新課教學(xué)中，教師可以先讓學(xué)生觀察彈簧振子、直尺的振動、節(jié)拍器等幾個演示實驗，并通過電腦展示一組真實的生活圖片：海鷗展翅飛翔，樹在風(fēng)中搖擺等，同時輔以生動的語言描述.這樣有利于引起學(xué)生的認(rèn)知沖突.一方面學(xué)生會認(rèn)為這些運動是機(jī)械運動，并把它們與豎直上拋的運動作類比，認(rèn)為它們是勻變速直線運動;另一方面，他們會對自己的想法產(chǎn)生懷疑，進(jìn)而引發(fā)新的認(rèn)識與思考.這些認(rèn)知上的沖突無疑會為下一步提出問題作好鋪墊.

二、提出問題

探究始于問題，這個問題是學(xué)生接觸或置身于教師精心設(shè)計的情境，捕捉到與原有知識產(chǎn)生聯(lián)系，但又與事實有一定距離的背景下形成的.也就是說，當(dāng)情境中包含有與學(xué)生現(xiàn)有觀點、知識結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖突的，令人困惑的信息時，學(xué)生便能提出許多“是什么”“怎么樣”“為什么”“如何”等問題，進(jìn)而促使他們尋找對策.

在《簡諧運動》的新課教學(xué)中，學(xué)生在觀察了一組實驗及生活實例后，教師可以鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生自己提出需要探究的問題.學(xué)生會聯(lián)想到他們比較熟悉的運動，如勻速直線運動、自由落體運動、平拋運動、勻速圓周運動等.我在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)新課時，通過以上引導(dǎo)，學(xué)生提出了不少的問題.如這些運動有什么特點？它們?yōu)槭裁磿r快時慢，來回往復(fù)？我們應(yīng)該怎么樣去研究這類運動？生活中還有沒有其他的主要運動？等等.學(xué)生的這些想法既是認(rèn)知上的，也是情感上的，是教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行下一步探索的重要基礎(chǔ)和保障.

三、探索方案

問題提出以后，就有了學(xué)習(xí)和探究的目標(biāo)，學(xué)生面對一個個問題，都會自發(fā)地將問題與原有的經(jīng)驗（知識）產(chǎn)生聯(lián)系，選擇原有的知識和原理來試圖解決——“可能是由于……”，這就是對問題進(jìn)行推理.假設(shè)無論正誤，都能促進(jìn)認(rèn)識的發(fā)展.假設(shè)可以訓(xùn)練學(xué)生的分析、推理等邏輯思維能力和判斷能力.在學(xué)生所提出的種種可能的假設(shè)基礎(chǔ)上，進(jìn)行進(jìn)一步推理，選擇最為合理的假設(shè)，針對這一假設(shè)提出證明的方案.

方案可由學(xué)生獨立提出，也可有教師指導(dǎo)提出.教師要善于發(fā)現(xiàn)和肯定學(xué)生所提出的觀點中的閃光點，因勢利導(dǎo).有時即使所知假設(shè)或方案不可行，如果學(xué)生堅持也不必武斷否決，仍可給予鼓勵，因為錯誤同樣是一種探究，學(xué)生探究能力的發(fā)展必然要經(jīng)過一次次錯誤，這樣才能更好地認(rèn)識問題和解決問題.

在《簡諧運動》的新課教學(xué)中，學(xué)生根據(jù)提出的問題，進(jìn)行猜想與假設(shè)時，由于學(xué)生對勻變速直線運動比較熟悉，他們中大部分學(xué)生猜想這些運動可能是一種具有往返性的勻變速直線運動.要驗證這一結(jié)論，學(xué)生主要提出兩種方案：一是研究物體運動過程中的位移變化情況;二是研究物體的受力特點.經(jīng)過分析、比較，學(xué)生對后一種方案比較認(rèn)可.為了探究的需要，我們選取水平彈簧振子作為研究對象，并制定了探究的方案.

四、實施探究

實施探究是一項通過搜集材料信息來驗證假設(shè)的過程.實施探究的過程應(yīng)該是一個實踐的過程，這種實踐活動可以分為兩種，一是資料式，即學(xué)生通過查閱、調(diào)查等方式搜集、整理有關(guān)支持假設(shè)的材料，再經(jīng)過分析、概括而得出結(jié)論;二是實驗式，即按照方案，動手進(jìn)行實驗，通過分析實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗結(jié)果.在這一階段中，學(xué)生根據(jù)方案去收集支持假設(shè)所需的事實或證據(jù)，以此來說明假設(shè).即使結(jié)果證明假設(shè)是錯的或探究失敗，未能搜集到證明假設(shè)的材料，也不能認(rèn)定探究的行為就是失敗的，而是應(yīng)該重新審視假設(shè)和方案，加以改進(jìn)，重新探究.

五、建構(gòu)概念

1.思維加工.

在學(xué)生初步形成有關(guān)概念表象的基礎(chǔ)上，這一環(huán)節(jié)應(yīng)及時引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、比較、抽象、概括，排除次要因素，抓住主要因素，找出所觀察到的一系列現(xiàn)象的共性、本質(zhì)屬性，形成概念，用準(zhǔn)確而簡潔的物理語言或數(shù)學(xué)語言給出確切的表述或定義，并指出所定義的物理概念的適用條件和范圍.教學(xué)過程中，教師要留給學(xué)生一定的思考空間，并通過適時的啟發(fā)，激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生逐步掌握歸納、概括物理概念的方法.

《簡諧運動》教學(xué)的落腳點是讓學(xué)生形成簡諧運動的概念.學(xué)生經(jīng)過實驗探究，對做簡諧運動的物體的受力特點已有了一定的認(rèn)識.在此基礎(chǔ)上，教師要鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言給出簡諧運動的定義.事實證明，絕大部分同學(xué)能較準(zhǔn)確地做到這一點，并且能從中學(xué)習(xí)到這種通過實驗的探索發(fā)現(xiàn)來建立概念的方法.

2.鞏固深化.

物理概念建立之后，通過與有關(guān)相近概念的對比，以及進(jìn)行適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，來鞏固、深化對物理概念的理解，完善對概念認(rèn)識的深度和結(jié)構(gòu).應(yīng)用一般分為兩個階段：一是初步階段，主要是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用概念的方法和準(zhǔn)確性;二是創(chuàng)新運用階段，主要是通過變式遷移，將概念靈活地、創(chuàng)造性地運用于新的物理情景中，把實際問題轉(zhuǎn)化為物理概念的模型問題，然后分析、解決問題.

物理概念具有自身的特點，探索、總結(jié)物理概念課堂教學(xué)模式，并應(yīng)用貫穿于物理課堂教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，對學(xué)生掌握物理概念及其形成過程、內(nèi)涵與外延和學(xué)習(xí)物理概念的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的探究能力，增強(qiáng)學(xué)生的物理抽象思維、形象思維、直覺思維和創(chuàng)造性思維能力，都具有重要的理論價值和指導(dǎo)作用.教學(xué)實踐證明，在素質(zhì)教育體制下，這一模式切實可行，效果卓著，而且具有嶄新的物理課堂教學(xué)的時代特征和創(chuàng)新教學(xué)魅力.

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