探究式教學在物理課堂中的合理應用

摘要：本文結合新課程物理教學實踐中觀察到的課堂教學片斷，闡述在物理教學中如何合理應用探究式教學及需要注意的幾個問題。

關鍵詞：探究；物理；教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2007)12(S)-0003-4

在義務教育《物理課程標準》中，將“科學探究”和科學內容一起列入其內，并明確指出“科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。”因此，在新課程物理的教學實踐中，教師要把探究教學作為一項新的教育內容和教學方式，始終滲透在整個教學過程中，通過科學探究活動來培養(yǎng)學生的參與意識，關心社會與生活中的物理現(xiàn)象及其應用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

本文將結合新課程物理教學實踐中觀察到的課堂教學片斷，闡述在物理教學過程中如何合理應用探究式教學及需要注意的幾個問題。

1 對探究教學的認識

所謂探究教學，是指在教師的啟發(fā)誘導下，以學生獨立自主學習和合作探究為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究內容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組、集體等多種方式進行解難釋疑的教學方式。

與傳統(tǒng)教學方式相比較，探究教學有它自己的特征：教師不再是課堂的主角和中心，而是起指導和啟發(fā)的作用，學生從被動接受知識向主動獲取知識轉化，注重從過程中體驗、感悟科學探究的樂趣，學習科學家的科學研究方法，領悟科學的思想和精神。

但是，目前有些教師尚未掌握探究教學，例如：在一次觀摩課上，探究的課題是“電流產生的熱量與哪些因素有關”，老師通過一定的情景問：“電流產生的熱量可能與哪些因素有關?”一個學生回答：“可能跟電壓有關”，老師臉色鐵青未與理睬，稍候另一機靈的學生翻了參考書后回答：“可能與電流、電阻和通電時間有關”，老師如釋重負，臉上露出欣慰的笑容并表揚了這位學生，接下來設計統(tǒng)一的方案，統(tǒng)一做實驗，得出統(tǒng)一的結論。

再例如： 一堂探究“水的沸騰”的公開課，教師先啟動電腦按鈕，屏幕上出現(xiàn)精美的用酒精燈燒水加熱的動畫畫面，有氣泡上升、破裂，冒的白氣及“嗡嗡”的水聲，老師讓學生仔細觀察畫面上溫度計的變化情況，水沸騰后，教師讓學生在坐標中畫水的沸騰圖像。見學生一臉困惑，老師就啟動按鈕，電腦屏幕上立刻出現(xiàn)一個帶數(shù)軸的坐標，剛才的數(shù)據(jù)一個個跑到坐標上并串成一條折線。

其實這兩堂課都是沒有吃透探究教學的深邃，學生毫無自主性而言，實質是\"滿堂灌\"的翻版。一節(jié)好的探究課不僅讓課堂充滿問題和思考，更應該讓學生自己主動去猜想、去問、去查資料，自主地實驗和分析數(shù)據(jù)，合作交流和討論，能讓學生的學習積極性充分地調動起來，能讓學生的思維得到充分的訓練，能讓學生的身心得到觸動和更新。

因此，在物理教學中，為達到科學探究的目的，還需要合理的應用探究教學。

2 探究教學的合理應用

2.1 激趣誘導，主動探究

在教學中，應設法激趣，以誘發(fā)學生的探究動機。而要激發(fā)學生的興趣，就要把握“從生活走向物理，從物理走向生活”。如在學習“物理變化”時，教師可采用多媒體展示冬天原野里的濃霧，房屋上的白霜，神奇的雪山，樹枝上的冰凌；茶杯上的白氣遇冷變成小水滴等生活與自然現(xiàn)象。創(chuàng)設出“霧、霜、雪、冰是怎樣形成的？”“白氣為何會變成水滴？”等一系列物理問題情境，讓學生在問題情境中產生疑問，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。如在《科學探究：摩擦力》教學時，有教師創(chuàng)設了這樣一個情景，請同學幫助打開一只沾上油的瓶蓋，當連續(xù)幾個同學都未能打開時，學生們開始積極地想出各種方法(裹上麻布、增大壓力等等)，最終在打開瓶蓋的同時，很自然地進入了“摩擦力和哪些因素有關”的探究教學之中。

實踐表明，創(chuàng)設情境，精彩導入是探究教學中的良好開端，它能如磁石一般吸引住學生，并快速地將科學與生活、情感態(tài)度、價值觀融合在一起，達到“一石激起千層浪的目的”，從而放飛學生的思維，讓學生主動地、全身心地參與進科學探究中來。

2.2 循序漸進，有序探究

探究教學強調了學生的參與和主動學習，但是探究活動的安排應有一定的梯度。應遵循由易到難的原則，逐步加大探究力度。從探究的環(huán)節(jié)上來看，可根據(jù)不同的內容分別安排并突出不同環(huán)節(jié)的探究活動，使學生能各個擊破，最終達到靈活運用科學探究的方法來進行探究式學習。例如，對聲現(xiàn)象，由于學生才開始接觸到物理，其探究活動應該從最簡單的環(huán)節(jié)開始，在探究聲音的產生和傳播的條件時，其探究重點主要是引導學生通過做各種活動使物體發(fā)聲，觀察、思考、總結出物體發(fā)聲時的共同特征，讓學生會提出問題，經(jīng)歷簡單的設計實驗和進行實驗這個環(huán)節(jié)。在探究噪聲的污染和防治的途徑上，其探究的重點是通過引導學生調查、搜集和處理有關信息，創(chuàng)新性地提出自己的見解，主要讓學生經(jīng)歷搜集證據(jù)和評估這兩個環(huán)節(jié)。探究摩擦力產生原因則著重于猜想與假設……另外，探究活動的數(shù)量應該由少到多，使教師和學生有一個逐步適應的過程。每一次探究活動，要幫助學生重點學習某一個環(huán)節(jié)涉及的有關方法，以便在完成一個階段學習之后達到對探究方法的整體了解，在此基礎之上不斷運用這些方法提高探究的能力。

2.3 探究實驗，獨立設計

在進行一些探究實驗時，教師可以只給出實驗目的，其它內容讓學生獨立設計、最終自己得出結論。這種模式能培養(yǎng)學生根據(jù)實驗目的選擇實驗原理的能力，能培養(yǎng)學生根據(jù)實驗原理構思實驗過程的能力，更重要的是給學生提供了完全自由的思維空間，在這個自由空間中，學生敢于充分發(fā)散思維和展示個性。例如，有些教師在進行“重力勢能的大小與哪個因素有關”的教學時，曾讓學生自己設計實驗分別驗證重力勢能的大小與質量和被舉的高度有關，學生都紛紛舉手回答。

有的學生設想“讓兩個相同的花盆分別從一樓和五樓落向地面，從花盆粉碎的程度去判斷重力勢能與高度的關系。”

有的學生設想“讓鉛球和乒乓球從同一高度落下，落到沙坑上，根據(jù)所砸沙坑的大小不同，說明重力勢能與質量的關系”。

有的學生設想“同一個人從五樓或十樓不小心摔下來，摔傷程度不同”來說明問題。

不可否認，學生設想的例子都能說明問題，但其中兩例的破壞性或血腥味太濃，不利于學生的心靈成長。教師提示學生，能否換個角度去思考問題？

一名平時不愛發(fā)言的女生站起來說她的設想：“讓兩個大小不同的圓石頭從同一高度落向水面，激起的水花大小不同，質量大的石頭激起的水花大而且高，說明高度相同時，質量大的物體重力勢能大”。

當這位女生娓娓敘述時，全班頓時靜悄悄的。我們在想，此時此刻很有可能每個學生的腦海中都會閃現(xiàn)出石頭激起水花的慢鏡頭。在這個大家十分熟悉的充滿動感的美麗的自然景象中，還蘊含著物理知識，多么令人賞心悅目！這位女生的探究實驗設計最終贏得了全班同學熱烈的掌聲。

2.4 合理分工，合作探究

物理課的特點決定了大多數(shù)的探究活動都需要合作完成，要充分發(fā)揮每個組員在探究活動中的作用。當然，還應進行角色的合理分工與轉換，以便每位同學都能得到均等的合作探究機會。如：探究物體運動速度的變化的活動中，有教師設計了探究“在操場上進行50m快速跑的速度變化方案”后，需要5人小組分別完成計時、測距以及運動員等角色，一輪以后，又要變換角色。所以，任何一方面的失誤都會影響到探究活動的完成和結果，這就需要5人小組在合理分工后，認真進行合作探究。在研究滑輪組機械效率的學生實驗中，組裝滑輪組、測量長度、測量力、記錄數(shù)據(jù)等都需要學生間的合作才能順利完成實驗。在各種探究活動中完整、科學的探究計劃需要由許多同學共同討論來制定，只有這樣才能充分考慮各種可能的因素，有利于探究活動的完成。在教學中不僅需要學生行為上的合作，還應當從多方面培養(yǎng)學生語言交流合作的能力，學會用科學的術語條理清晰地表達所觀察到的物理現(xiàn)象，使學生學會對自己或他人的觀點做出簡單的評述或分析。學會在探究活動中認真聽取他人的意見和建議，相互取長補短，從探究過程中學會學習，學會思考，學會合作。

2.5 能放會收， “扶引”探究

探究教學給了學生更加寬松的思維和活動空間，但往往會遇到這樣兩難的局面：一方面，教師若指導過度，則學生無法實現(xiàn)真正意義上的自主學習和自主探究；另一方面，若教師指導不到位，學生的探究和學習活動又會雜亂無章，呈“放羊式”的無序狀態(tài)……二者仿佛形成了一個“解不開”的“結”。如何處理教師指導和開放教學之間的關系呢?如何在教學過程開放的同時，盡量減少探究活動的盲目和無序呢?這需要教師有較為高超的“扶引”教學藝術。在學生提出探究的問題后，在進行假設、制定計劃與設計實驗、實驗驗證和分析與論證的各個環(huán)節(jié)中，教師應自始至終起好指導作用，不能袖手旁觀，否則就會雜亂無章，盲目無序。此時教師需要采取“扶”一把的方式幫助學生“上路”，教師可以事先發(fā)給學生一份探究報告草案，充分利用填空題和思考題等多種形式，把學生已有的知識經(jīng)驗與要探究的內容進行搭橋，縮小學生的探究范圍與難度，使學生在教師的幫助下較快地成為一個探索者、研究者與發(fā)現(xiàn)者，增強科學探究的信心。在扶的同時，教師還要善于牽引，以“引”的方式讓學生“學走路、學探究”。初中物理教材中，潛存著許多物理學的研究方法，如“研究電流產生的熱量與什么因素有關”“研究決定電阻大小的因素”“影響液體蒸發(fā)快慢的因素”中的控制變量法；“研究電壓”中的類比法；“研究物體不受力，將會怎樣”的推理法；“研究力的概念”中的歸納法。另外，轉換、假說、 比較、模型等也都是物理常用的研究方法。在探究教學中，教師應結合具體學習內容，適時對學生進行上述研究方法的引導，讓學生體驗和學習研究物理學的基本方法。最后教師還要采取“放”的手段讓學生“自己走路，自己探究”。如在講“凸透鏡成像規(guī)律”時，教師可以先進行演示，移動蠟燭和光屏讓學生看到放大的像、縮小的像和看不到像。讓學生在觀察的基礎上提出問題：什么情況下才能得到放大的像、縮小的像和看不到像?什么情況下像才是正立的、倒立的?像的大小與哪些因素有關?然后讓學生自己去進行探究，體驗科學探究的全過程，掌握科學探究的方法，從而讓學生的思維和探究教學形成一個先散后聚，不斷聚散交替的循環(huán)探究過程，也使得新課程的探究式課堂教學“形散而神聚”。

2.6 活而不亂，“心動”探究

我們曾經(jīng)聽過這樣一堂課，教師還沒有說明探究目的，就開始讓學生小組討論和跨小組的討論。學生真可謂“動”起來了。可是，學生是怎么“動”的呢?又“動”了些什么呢?我們看到的是小組討論時，每個人都在高聲地說，誰也聽不清誰的話。而剛剛討論不到5min，學生又要進行跨小組的討論。這樣，大量時間都花在了體現(xiàn)“小組之間也有交流”的形式上了。到總結探究結論時，真可謂“百花齊放”，甚至有很多結論與本節(jié)課的探究內容毫無聯(lián)系，教師也陷入不知所云狀態(tài)。其實，科學探究真正要強調的是“動腦”，學生的“動”嘴也是為了更好、更積極地投入思考。從這個意義上說，就是“行動不如心動”。特別需要指出的是，盡管科學探究教學中，不能老是牽著學生的思維沿著教師預設的軌道行進，但探究教學決不等于課堂上的雜亂無章，而應該是一種精心設計的教學活動。一個富有啟發(fā)性的問題、一個針對性強又富有挑戰(zhàn)性的任務明確提出后，課堂上可能很寂靜，但此時學生的頭腦也許是“心動”的最為激烈的時候。

3 探究教學中需要注意的幾個問題

3.1 防止將科學探究唯一化 

科學探究并不是唯一的教學方式，也不是要求學生在學習所有的物理知識都要參與探究的整個過程，也不是每堂課都要有科學探究，因為探究教學并不否定其他教學方法。對于有些概念和規(guī)律還必需通過講授、點撥等方法傳授給學生，教師應該把探究教學與其它教學方法有機結合起來，根據(jù)教學目標、教學內容和學生實際情況來優(yōu)選最佳的教學方式，為學生推薦適合探究的內容，對探究過程進行合理的規(guī)劃，著重培養(yǎng)科學探究的意識和精神。

3.2 防止將科學探究形式化

有的探究課，追求的是熱熱鬧鬧，學生毫無目的的討論、擺弄實驗用品，這雖然給了學生充分的自由和空間，但并未達到探究目的，有的探究課很井然有序，學生在老師預設好的探究程序上進行探究，表面上看也完成了探究的所有環(huán)節(jié)。但這些現(xiàn)象只是完成了探究的形式，沒有抓住探究式教學的實質，要完成真正意義上的探

究，需要教師課前精心設計探究活動的每一環(huán)節(jié)，而且重在看是否培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

3.3 防止將科學探究單一化

科學探究活動是具有開放性的活動，不應該拘泥于單一的課堂或單一的形式，可以根據(jù)實際情況不僅在課內，也可以在課外采取多種形式緊密聯(lián)系生產與生活實際，激發(fā)學生的探究熱情，開拓學生的思維。比如可以通過社會調查、查找資料培養(yǎng)學生收集和處理信息的能力。還可以給學生布置一些課外的探究活動，像通過閱讀助聽器的說明書，了解助聽器的工作原理和主要的性能指標；在家里和商場里進行調查，看看有哪些商品應用了紅外線；有多少種防紫外線的日常用品;了解各種玩具和常用的家用電器應用了哪些聲、學、力、電中的物理知識;另外還應引導學生關注電視、報紙等媒體中關于與物理知識相關的報道。例如，最近有關中國衛(wèi)星“嫦娥”奔月的新聞報道，以及課外小制作、小發(fā)明等相關內容的探究活動。這樣的探究活動會幫助學生理解科學探究并不遙遠，而且其樂無窮，只要留心生活中的物理現(xiàn)象就可以獲得知識。

總之，開展探究教學要符合學生的認知規(guī)律，它更強調了學習的過程，通過學生的切身體驗來掌握物理概念和規(guī)律，了解物理知識在生活和生產中的應用。但我們認為，只有探究教學在物理教學過程中的合理應用，才能使學生情緒飽滿，求知欲旺盛，課堂氣氛活躍，才有利于發(fā)展學生的個性，開發(fā)學生的潛能，使學生的積極性、主動性得以充分發(fā)揮。

參考文獻：

［1］羅星凱.理科教學中實施科學探究性學習的訪談.物理課程標準

(欄目編輯趙保鋼)