探究式教學模式在高中物理教學中的有效應用

李亮　康擁軍

作者簡介：李亮（1981～），男，漢族，河北唐山人，河北正中實驗中學，研究方向：大單元教學設計；

康擁軍（1971～），男，漢族，河北行唐人，河北正定中學，研究方向：物理教育。

摘 要：探究式教學模式作為提高課堂教學效率、培養學生綜合能力的重要教學模式之一，已經被廣泛運用于高中物理教學中。基于此，文章筆者將從學生學習方式的轉變、綜合能力的發展兩個方面，簡要闡述探究式教學模式運用在高中物理教學中的意義，而后從立足興趣激發、生活引入、過程思考、結果獲取、形式豐富、教學點撥六個方面，重點闡述探究式教學模式如何運用在高中物理教學中。

關鍵詞：探究式教學模式；高中；物理教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）49-0129-04

一、引言

在以往的高中物理課堂上，由于受到應試教育的影響，部分教師采用的教學方法多是以“填鴨式”教學為主，并沒有注重引導學生對知識本身的關注，使得學生對物理知識的掌握存在機械式學習的情況，無法對知識做到有效的運用。面對這種情況的存在，教師可以嘗試將探究式教學模式運用于物理教學中，引導學生通過對知識的探究，實現對知識內容全面掌握，進而實現自身物理綜合能力的進步。

二、探究式教學模式應用在物理教學中的意義

（一）有助于促進學生學習方式的轉變

在傳統的物理課堂中，學生掌握知識的主要方式是從教師的教學中獲取，是一種被動接受的形式。在這個過程中，學生主要是通過教師的講解完成對物理知識內容的認知，而缺少了自己對知識的思考和探索的過程。這種被動式的學習方式于學生而言，不利于學生學習能力的增長，反而會影響學生的學習效率，降低學習質量。而在當下的物理課堂上，部分教師已經發現了學生存在的上述問題，便在教學中引入了探究式教學模式，以此促進學生學習方式的轉變。在運用的過程中，學生需要在結合自身所學知識的基礎上，主動探索物理知識，對其進行深入的探究。這種學習方式的轉變，不僅體現著教師授課模式的轉變，更體現了學生思維方式的轉變，對學生學習能力的提升具有重要作用。

（二）有助于促進學生綜合能力的發展

根據探究式教學法的定義可知，在進行物理教學時，教師只是起到提供資料、適當引導的角色，整個探究過程需要學生自主通過閱讀資料、分析資料、開展實驗、過程記錄。通過這樣的方式，在知識學習上給予了學生充分的自主權，讓學生能夠實現自主分析、自主探究，這對學生綜合能力的發展有著非常重要的意義。尤其是對具有實驗特征的物理學科而言，學生物理綜合能力的成長，一方面得益于教師對探究式教學法的運用，幫助學生在學習的過程中建立起探究意識與探究思維；另一方面得益于學生自身主觀能動性的激發，能夠借助教師的指導，實現對自身的綜合鍛煉，進而促進自身綜合能力的提升。

三、探究式教學模式應用在物理教學中的措施

（一）立足興趣激發，培養學生探究意識

在學習的過程中，對學科產生學習興趣是學生能夠實現對該學科知識做到充分掌握的重要條件。在傳統的物理課堂中，部分教師未注重對學生學習興趣的激活，使得部分學生在面對物理知識學習時，都是采用硬學的方式，即將教師講授的知識內容全部背下來，并在具體的題目中進行套用，這種學習方式對學生來講不可取，不利于學生物理能力的提升。對此，教師需要在教學中注重對學生興趣的激活，讓學生以興趣驅動學習，這樣才能在落實探究式教學法的過程中，讓學生對探究物理知識產生興趣，進而實現對學生探究意識的培養。

以人教版物理教材必修第二冊第五章《拋體運動》中《曲線運動》這節課為例。在本節課的學習中，學生需要完成對以下知識內容的掌握：①理解什么是曲線運動的瞬時速度的方向，并能夠做到在物體的運動軌跡圖上標出物體運動的方向；②實現對曲線切線概念的理解；③掌握物體做曲線運動的條件，知曉該條件產生的過程。對此，為了實現學生對上述知識的有效掌握，教師需要借助對探究式教學模式的運用，激發學生的學習興趣，并在此過程中實現對學生探究意識的培養。具體來講，教師可以由學生喜歡的具有曲線軌跡的運動入手，如籃球中的投籃、高爾夫球、悠悠球、踢毽子等，并借助視頻為學生展示這些運動中的曲線是如何體現的，借此讓學生發現自己日常的運動中也存在物理知識，進而做到對學生學習興趣的激活。接下來，教師需要帶領學生對上述物理知識進行探究分析。在前面教師的鋪墊下，學生想要探索曲線運動知識的意識已經被調動起來，而教師需要做的便是借助教學活動，幫助學生將自己腦海中的探究意識激發出來，從而讓學生主動參與到教學中，完成探究實驗。

在這個過程中，學生受到教師的積極引導，實現了對自身學習興趣的有效調動，并在運用探究式教學方法探索知識的過程中，培養了自身的探究意識，這對學生提高物理知識的掌握、實現自身物理水平進步邁出了實質性的一步。

（二）立足生活引入，提高學生探究運用

部分學生在探究物理知識的過程中，總會遇到思路打不開、實驗無法正常進行的情況。出現這種情況的原因，一方面是因為學生還沒有實現對知識內容的融會貫通的掌握；另一方面是因為學生缺乏一定的生活經驗，只是在依據知識探究知識。面對這種情況，教師可以在教學中對生活中的實際內容進行引入，讓學生可以在課堂上做到理論知識學習與實踐運用的同步進行。這樣一來，學生在探究物理知識的過程中，便會結合生活實際對知識內容進行思考，進而實現自己對知識的探究運用。

以人教版物理教材必修第一冊第一章《運動的描述》中《位置變化快慢的描述——速度》這節課為例。通過本節課的學習，學生需要理解和掌握以下知識內容：①理解什么是物體的速度，掌握速度的意義、公式、符號、單位、矢量性等知識；②可以借助實際體驗，對速度的意義進行感知，并了解其在生活中應用。基于此，為了有效落實探究式學習模式在物理教學中運用，提高學生對知識的探究運用，教師可以借助對生活實際的引入開展教學活動。具體而言，在實際教學中，教師需要結合教學內容選擇合適的生活素材，如為了讓學生體會到位置變化的快慢，教師分別為學生展示了高鐵、輪船、飛機、普通牛車四種不同的出行中需要用到的交通工具，以此來讓學生感受不同交通工具在行進中的速度變化，并引導學生思考如何對這四種不同的交通工具進行運動快慢的比較。通過對生活中常用交通工具運動速度的對比，可以激發學生對新知識學習的興趣。而教師在課程引入中所提及的問題，也需要學生在完成本節課的學習后予以解決。在這個過程中，學生會帶著問題去學習新知識、思考新知識，探究如何借助新知識解決教師提出的對比四種不同交通工具運動速度變化的對比。

所以，在落實探究式學習法的過程中，教師可以借助對生活實際的引入，激發學生對新知識的思考，讓學生可以帶著問題學習，做到有效思考。這對學生而言，是提高自身探究運用能力的過程，是實現對物理知識深層掌握的過程。

（三）立足過程思考，增強學生探究思維

在運用探究式教學法的過程中，對學生探究思維的培養至關重要。在物理教學中，教師要想實現對學生探究思維的培養，首先教師自身要重視對該方法的運用，即教師應注重對學生探究過程中的引導，讓學生真正地在探究的過程中實現知識的深入理解、獲得能力的提升。這樣的探究教學才是有效的、有價值的，學生的探究思維能力才能獲得切切實實的增長。所以，在教學中，教師需要抓住內容實質，避免出現方法運用流于形式的情況。

以人教版物理教材必修第二冊第六章《圓周運動》中《圓周運動》這節課為例。在新課程知識的學習中，學生需要完成對以下知識內容的探究：①理解什么是圓周運動、勻速圓周運動有哪些特點，并掌握轉速和周期的意義；②掌握線速度的物理意義，并可以在勻速圓周運動中找到線速度的方向；③理解角速度的物理意義，并掌握線速度和角速度的關系；④可以運用線速度、角速度、位移描述圓周運動。基于此，教師需要在探究式教學中，注重引導學生對探究過程思考，讓學生的探究思維在思考中得到鍛煉。具體來講，在理解什么是圓周運動時，教師應先引導學生進行回答，讓學生講一講自己理解的圓周運動，如有的學生說摩天輪在做圓周運動、自行車的車輪也在進行圓周運動等。接著，教師便對學生的回答作出評價，并引出圓周運動的概念，即運動軌跡為圓周，或一段圓弧的機械運動稱為圓周運動。隨后，教師繼續引導學生進行思考：如果以自行車為例，在轉動腳踏板的時候，大小齒輪以及后輪都在進行圓周運動，那么從后輪到轉軸，哪個位置的點運動得更快些？在探究的過程中，學生可以結合之前學習的直線運動知識進行思考，看能否破解此問題。

通過引導學生對探究過程的思考，讓學生在獲取知識的過程中能夠多問幾個為什么，從而加深對知識的認識。而且，在思考的過程中，學生可以實現對物理知識的整合運用，能夠形成一定的框架思維，這對學生探究思維能力的鍛煉與培養都具有非常重要的意義。

（四）立足結果獲取，提升學生探究能力

在物理知識的學習中，從實驗中獲取知識對學生的綜合探究能力有著非常大的考驗，這不僅要求學生對以往學習的物理知識可以做到非常熟練地掌握，還要求學生能夠對物理實驗進行正確設計，并從中獲得正確的實驗結果。基于此，在日常教學中，教師應注重對學生實驗能力的培養，引導學生注重對實驗結果的獲取。同時，也要培養學生能夠根據已有的實驗結果，反向設計物理實驗，做到對結果的驗證。在學習的過程中，學生需要對自己做嚴格要求，積極主動地思考，重視課堂教師的知識的講解，對實驗中有疑問的地方可以做到及時解決，這樣一來，學生的實驗探究能力才能得到有效的提升。

以人教版物理教材選擇性必修第一冊第二章《機械運動》中《實驗：用單擺測量重力加速度》這節課為例。在本節課的學習中，學生需要學會使用單擺測量重力加速度的大小，這既是實驗的目的，也是需要獲取的實驗結果。對此，學生可以根據自己學習的知識內容進行實驗方案的設計，并將實驗方案交給教師判斷可行性。在具體實踐中，學生用到的實驗裝置主要有帶孔小鋼球一個、細線一條（約一米長）、鐵架臺、米尺、停尺、游標卡尺等。在進行測量的過程中，教師發現學生交上來的實驗方案是兩種不同的操作方法，剛好可以作對比實驗。方法一是測量單擺做一次全振動的時間作為它的周期的測量值，而方法二則是測量單擺做多次全振動的時間，然后通過計算求出它的周期的測量值。該實驗過程需要經歷五個步驟：做單擺、測擺長、測周期、計算g、變擺長。在完成實驗步驟，獲得實驗數據后，學生可以根據自己擅長的方法，選擇使用平均法還是圖形法進行結果的呈現。

在本次課程中，學生在教師的適當輔導下，獨立完成了物理實驗，并且通過對比實驗說明實驗方法的不同，會影響實驗結果的精確度。這就要求學生在探究學習的過程中，應注重每一個知識點內容，做到既要注重對實驗結果的獲取，也要注重對實驗過程思考，這樣才能在持續的鍛煉中，實現自身探究能力的提升。

（五）立足形式豐富，增加學生探究體驗

在物理教學中，教師可以借助對教學形式進行豐富的方法，來提高學生的探究體驗。在傳統的物理課堂中，受到教學條件和教學工具的限制，部分教師只能通過單純的講解以及在黑板上進行畫圖展示的方式，引導學生對物理知識內容作出理解。從當下的物理教學來看，傳統的方法已經無法對現代化的課堂有效適應，因此，教師需要對教學形式進行豐富、創新，以此來提高學生的學習效率，促進學生對物理知識的探究體驗。

以人教版物理教材選擇性必修第一冊第一章《動量守恒定律》中《反沖現象 火箭》這節課為例。在本節課的學習中，學生需要完成對以下知識內容的掌握：①認知反沖運動的概念及特點，掌握反沖運動的物理性質；②可以熟練地運用動量守恒定律分析、解決有關反沖運動的問題；③掌握火箭的飛行原理及應用。對此，在實際教學中，教師可以轉變以往單純講解知識的形式，在其中加入視頻展示、圖片分析、親自實踐等形式，來增加學生在獲取知識過程中的探究體驗。具體來講，首先，教師可以借助視頻的形式為學生播放我國神舟系列飛船升空的視頻，并引導學生注意對火箭助推器的觀察，想一想火箭是如何送飛船升空的。其次，為了讓學生可以形象地理解助推器的作用和原理，教師借助吹滿氣的氣球讓學生親自體驗，感受反沖現象。再次，教師可以借助圖文并茂的圖片，帶領學生完成關于反沖知識的學習。最后，教師為學生布置物理作業，即能否利用身邊的材料制作一個具有反沖力的事物。

通過對授課形式的豐富，教師讓物理課堂不再沉悶，學生在課堂中也能輕松地學習。同時，形式的豐富也增加了學生的探究體驗，這對學生物理學習能力的進步有促進作用。

（六）立足教學點撥，引導學生探究方向

高中階段的物理知識，對學生來講，不論是在基礎知識的理解上，還是在開展物理實驗時，都會存在一定的難度。而在對物理知識進行探究性學習的過程中，教師需要對學生進行一定的點撥，一方面是為了激活學生的思路，讓學生對知識探究有豁然開朗的感覺；另一方面是為了確保學生探究方向的正確，只有探究方向正確了，學生的探究行為才能獲得正確的結果。

以人教版物理教材選擇性必修第一冊第三章《機械波》中《波的描述》這節課為例。在本節課的描述中，學生需要掌握包括波速、波長、頻率等概念在內的許多與“波”相關的內容。在學習的過程中，為了讓學生對波長、頻率、波速等概念做到明確的區分和掌握，教師需要在引導學生探究時，告知學生需要明確注意的問題，以確保學生探究方向的正確性。如在認知波長時，學生需要注意以下三個問題：其一，“位移總相等”的含義是“每時每刻都相等”；其二，位移總相等的兩個支點，其速度也總是相等的；其三，相距波長整數倍的質點振動步調總是相同的，而相距1/2波長奇數倍的質點振動步調總是相反的。通過教師的點撥，學生在遇到關于波長的內容時，便會格外注意上述三個問題，這樣學生便可以在以后的知識探索中避免出現運用波長知識失誤的情況，從而確保探索結果的正確性。同樣，在理解頻率、波速的知識時，教師同樣需要告知學生應該注意的問題，以引導學生知識探究方向的正確性。

在探究性學習中，對學生進行即時的教學點撥，不僅可以讓學生在探究知識的過程中少走彎路，確保探究方向的正確性，還能夠提高學生對知識的認知范圍，讓學生可以全面地思考，進而做到對物理知識綜合且深層的思考，實現自身物理綜合能力的提升。

四、結論

綜上所述，在高中階段的物理學習中，由于學生需要接觸到許多物理實驗內容，且這些物理實驗對學生物理能力的提升非常重要。因此，在實際教學中，教師需要實現探究式教學法與物理教學的充分融合，讓探究式學習深入教學的每一個環節，使學生能夠借助探究式教學法實現對知識的深入思考和深層掌握，從而實現提高學生物理核心素養的目的，促進學生的綜合發展。

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