淺淡探究性學習與應用

初中物理《新課程標準》強調以物理的知識和技能為載體，讓學生經歷科學探究過程，學習科學探究的方法，培養學生的科學探究精神、實踐能力、創新意識；提出改革以書本為主、實驗為輔的傳統教學模式，提倡多樣化的教學模式。積極開展探究性學習的理念就是在這一背景下應運而生的。

一、探究性學習的內涵

探究性學習的內涵是指在教師的指導下學生運用科學探究的方法進行學習，主動去獲取知識、發展科學探究能力、形成科學概念和培養探索未知世界積極態度的實踐活動。

探究性教學的目的在于培養學生的創新精神和實踐能力，因而知識與能力的獲得主要不是依靠教師的強制性灌輸，而是在教師的指導下由學生通過主動探索、主動思考、親身體驗而獲取的。探究性教學實質上是將科學領域的探究引入課堂，使學生通過經歷類似科學家的探究過程理解科學概念和科學探究的本質，并培養科學探究能力的一種教學方法。

二、探究性教學法的程序

1、創設情景，提出問題

陶行知說過：“創造始于問題”。《新課程標準》中明確指出：“學生在學習中發現并提出問題，是至關重要的，是求知的起始，也是教師展開教學的最好開端”。提出問題是整個探究的基礎，如何發現并提出問題是實施探究性學習的前提，如果學生提不出問題，探究很難進行下去，在探究性學習中，教師要注重培養學生發現問題的興趣，養成提出問題的習慣，并積極創設情境促使學生頭腦中產生有指向性的疑問。最常用、有效的方法有設計實驗，應用直觀教具、掛圖和多媒體技術，結合物理故事、生活實例等。

2、科學猜想

科學猜想是研究自然科學的一種廣泛應用的思想方法。它不是無根據的幻想，而是有客觀根據的。在教學中通過討論、多媒體技術等，引導學生積極思維，多問幾個“為什么”。讓學生有獨立思考的時間和空間，根據已有的知識、經驗或收集到的信息做出較合理的猜想。

3、設計實驗，驗正猜想

此階段主要是為了給學生一種科學有效的探索真理的途徑和研究問題的方法。學生在教師的指導下，自主設計探究方案，進行實驗探究，收集實驗數據。突出教師與學生、學生與學生、學生與課程的交流與互動。讓學生在探究過程中體驗科學探究的樂趣，了解科學探究的方法，發展科學探究的能力，培養獨立操作的能力。

4、得出結論，指導實踐

對實驗收集的信息進行分析、鑒別、處理，得出結論，并上升到理論的高度。培養學生的綜合、歸納能力。再將理論指導實踐，培養學生理論聯系實際、解決實際問題的能力。

三、探究性教學案例

下面以初中物理《電阻》為例分析探究性課堂教學的設計思想。

1 演示實驗，引入新課

請同學們觀察所帶來的各式電線，談談各自的“發現”并提出大家最感興趣的問題?

同學可能的發現和提問：(摘選)

(1)一般電線內部是金屬絲，外部包有一層塑料。

(2)為什么普通電線內部的導線多用銅制成，可否采用其他常見金屬材料來代替銅。

教師結合(1)再聯系舊知識及實物重新加深學生對導體、絕緣體概念的理解，并指出好的導體和絕緣體都是重要的電工材料。

結合(2)引思：能用鐵或其它材料來代替銅嗎?從而打開課堂探究之門。

演示實驗，當用鎳鉻合金線替換電路中的銅導線后，燈泡亮度明顯變暗。學生通過觀察燈泡的明暗去推斷電流強弱，并發表見解：電壓一定時，導體中的電流大小還與導體自身有關。

2 提出課題

教師提出“電壓一定時，導體的哪些因素會影響電流大小”這一課題，引領學生進入問題情境探究。

3 啟動思維，引發猜測

研究伊始，教師就應指出，導體的屬性很多，要是——加以研究的話，工作量很大。這時應學會定出幾個“重點懷疑對象”，將搜索范圍縮小些。接著鼓勵學生試著放開眼界，開動腦筋，尋找種種蛛絲馬跡，去猜測、設想導體中的哪些屬性影響電流的可能性大一些。

學生分組討論，提出自己小組的假設。教師也有意選擇幾組，加入討論。

教師主持，學生交流設想：有的學生提出，從剛才的演示實驗中，可以看出電流的大小可能和導線的材料有關；有的學生則在與水流的對比中推斷出可能與導體的橫截面積和長度有關；也有學生聯想到長跑時比短跑時的速度慢，認為可能與電流所流過的路徑長短有關。

少數學生提出質量、密度是影響電流大小的因素，教師應先讓學生對質量、密度因素進行驗證。當學生發現元法找到長、粗、材料相同而質量(或密度)不同的導線時，教師再給予指導，啟發學生，(在一定溫度下)長、粗、材料一定，電線就唯一確定了，其對電流的影響也就固定了，因此不可能再和其它的因素有關，進而排除質量和密度這兩個因素。

在交流過程中教師應注意讓學生說出得到假設的線索，啟發、幫助學生明白自己所采用的生成假設的方法(如聯想、類比、觀察等)，肯定正確的方法，指出不足之處。

4 自主探究，收集證據

學生按照自己的猜想，自己設計實驗電路，自主擬定實驗步驟，進行實驗并完成實驗報告。教師巡回指導，發現問題及時糾正。

學生上講臺，將實驗報告投影于屏幕，重點就結論，電路圖，實驗步驟，實驗設計思想進行交流，生生、師生互問、互辯。

這一階段，教師應注意：(1)通過突出導線的選擇原則，滲透“控制變量法”。(2)注意收集得出同一實驗結論的不同實驗途徑，如探索長度因素時，既可以用導線①、②比較，也可以用導線③、④，還可以將同一導線的不同長度接人電路。激勵學生用多種方法完成實驗，培養他們的發散思維。(3)由于實驗器材中四根導體的橫截面積相同，因此在交流粗細因素時，特別注意讓學生說出如何得到長度、材料相同而粗細不同的導體，如將②、④導線對折后分別與導線①、③相比；或向別組借一導線和自己組中相同的一根并聯后測出電流，與原導線相比等。(4)對實驗方法獨特的學生給予贊揚，養成學生盡力追求“與眾不同”的創新意識。

在學生探索出：電壓一定時，導體的長度、粗細和材料會影響導體中的電流后，教師接著演示電阻與導體溫度關系的實驗，進一步揭示電阻與導體溫度的關系。

6 總結實驗，建立概念

教師總結實驗成果，分析后指出：通過上述實驗，我們找到了影響電流大小的四個因素。對一段導體而言，它的材料、長度、粗細都是確定的，它們各自對電流大小施加的那部分影響也是確定的。因而整個導體對電流大小施加的總體影響也就確定了，這一總體影響就是各個部分因素影響的總和。既然導體都有一個確定的對電流的總體影響，我們就可以定義一個物理概念來表示這一總體影響。教師要求學生思考，該怎樣來定義這一概念?這一概念和導體的四個具體因素又有什么關系?

學生圍繞這個問題進行討論并明確：電流是自由電荷的定向移動，電荷在導體中流動會受阻，可定義為導體的阻電性，即對電流的阻礙作用，阻礙作用的大小與導體的長、粗、材料和溫度有關，導線越長、越細，對電流的阻礙作用越大。

只要學生能表達出大概的意思，教師就給予充分肯定。接著教師再介紹“電阻”的概念，進一步肯定學生探索的成功，引導學生體驗喜悅情緒。

7 應用結論，指導實踐

讓學生利用探究得到的結論解釋為什么普通的電線內部的導線都用銅制成，使學生認識知識的價值在于應用，學習目的指向更加明確。

與傳統教學方式相比，這樣處理不僅重視知識的獲得，而且更重視學生獲取知識的過程及方法，更加突出了學生的學，學生學得主動，學得積極。本節課在分組實驗中，有意識地供給學生多余的實驗器材，為多方探索提供更大的空間；在交流時突出完成實驗的多種途徑和方法，鼓勵學生用多種方法完成，主要的學習活動皆由學生自己設計、組織、實施、交流、總結和評價，體現了以學生為主體的素質教育理念。并且注意了研究方法的滲透，課堂氣氛輕松，師生交流和諧，真正體現了“教為主導，學為主體”的思想。

三、實施探究性學習的幾點體會

1 探究性學習重視學生的自主體驗和自主探究并不意味著放棄教師的指導。教師在整個教學過程中是“導演”，是“顧問”。要導得好、導得妙。如果在尊重主體性的名義下，疏于指導，甚至放棄引導學生走上正確、合理的探究之路，對于基礎比較差有困難的學生可能就無法完成活動，有些學生的活動就會陷入經驗主義的誤區。為充分發揮探究性學習的功能，避免學生的探究活動隨意游離課題和放任自由，教師可以通過適當的手段引導學生的探究過程。

2 探究性學習的課堂具有明確的探究目標和探究目的，是為達到某種結果而精心設計的，不是對學生提出的所有問題都探究，向外擴展與發散不是無限制的，更不是隨機性地確定探究對象，也不是將所有的課堂都搞成活動探究課，而是有意識地選擇一些貼近社會及生活實際，立足于教材能體現科學研究方法的課題，指導學生去研究，在研究的過程中。學會如何用已有的知識和方法去解決問題，并在解決問題的過程中，學會發現新的知識和新的方法，并逐步形成“敢于懷疑，敢于實踐”的科學品質。

3 探究性學習不僅僅是獲取知識的方式和渠道，更重要的是在知識探尋中孕育一種問題意識，親自尋找解決問題的途徑，引發整個學習方式的變革。有些教師在探究性學習的實踐中往往只重視其知識獲得功能，而忽視其推動學習方式變革的功能，從而出現灌輸式地“教”學習方法和探究方法的現象，使得“探究性學習”的應有功能大大降低了。

實踐表明，開展探究性學習可以促進每一個學生的全面發展，它尊重每一個學生的獨特個性，為每一個學生的充分發展創造空間，洋溢著濃郁的人文精神，體現著鮮明的時代特色，無論是作為一種學習方式，還是作為一種課程形態，在新一輪基礎教育課程改革中都有著獨特的不可替代的價值。