物理探究型教學模式的構建

摘要：高中物理新課程標準明確指出，高中物理的教學，要有助于學生學習基本的物理知識與技能，要使學生體驗科學探究過程， 掌握科學學習方法，認識物理學對科技、文化、經濟與社會發展的影響，形成科學的世界觀和價值觀。要實現這一要求，就必須改變傳統的教學方式、學習方式、評價方式，構建具有可操作性和形式多樣的探究型教學模式。本文根據國內外教學理論以及新課程改革的理念，嘗試性地建構出物理教學的課堂模式，并進行了初步地實踐探索。

關鍵詞：理念；教學模式；運用

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2007)12(S)-0035-3

1 構建探究型教學模式的理論依據

1.1 國內外主要教學理念

布魯納認為，發現并不只是那種尋求人類尚未知曉事物的行為，正確地說，發現包括用自己的頭腦親自獲得知識的一切形式。同樣，學生的物理知識學習過程必須通過自身體驗，才能掌握發現問題的方法。

弗賴登塔爾認為，學生的學習過程是一種再創造過程，即一個人要學好物理知識，就必須根據自己的經驗，用自己的思維方式創造物理知識，從總體上來講，這是一種再創造過程。在我們使用的教材中，已增加了不少閱讀性內容，但為了體系的完整性和系統性，還是把物理學家如何創造的中間環節省略了，這不太利于培養學生的創造力。要培養有發明創造能力的人才，不但需要培養他們掌握系統的科學知識，而且要發展他們的探究能力。

皮亞杰的認知發生論認為，自身抽象是知識概念獲得的主要形式。邏輯物理學結構不是由客體的物理結構和因果結構派生出來的，而是通過一系列不斷的反復抽象和一系列連續的自我調節建構起來的。學生在富有意義地理解概念和原理抽象形式之前，需要對這些物理知識具體表現形式進行學習。具體活動是物理知識學習的一個重要環節。另外，人的疲勞分為生理疲勞和心理疲勞。心理疲勞是由長時間重復單調工作引起的，教師安排多樣化的教學活動，有助于改變目前學生重復聽課做題等單調的學習方式，有助于消除心理疲勞，提高學習效率。

陶行知的生活教育理論也同樣認為，行是知之始，知是行之果。只有積累足夠的直接經驗，才有可能獲得間接經驗。

1.2 新課程改革的理念

(1)教師要改變課程實施中過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀， 鼓勵學生積極參與探究、勇于實驗、勤于思考， 培養學生搜集和處理信息能力、獲取新知識能力、分析和解決問題能力以及交流與合作能力。

(2)教師在教學過程中應與學生積極互動、共同發展，要處理好傳授知識與培養能力的關系，注重培養學生的獨立性和自主性，引導學生質疑、調查、探究，在實踐中學習，幫助學生認識自我，建立自信，促進學生在教師指導下自主地、富有個性地學習。

(3)無論對哪一門學科， 科學的探究過程和方法論都具有重要的教育價值，學科的概念或原理體系只有與相應的探究過程結合起來，才能促使學生思維能力發展。

(4)教師要改變傳統的教學方式，克服重結論、輕過程的教學弊端， 要把學習過程中的發現、探究等認知活動突顯出來，使學習過程成為學生發現問題、提升問題、分析問題、解決問題的過程。教師要提倡發現學習、探究學習和研究性學習，要培養學生的社會參與意識和對社會負責任的態度及創新精神和實踐能力。

2 探究型物理課堂教學的界定

探究型物理課堂教學，是指在物理學科的教學中，以培養學生的能力和知識并重，培養他們的科學思想和科學方法，以及自主創新精神和創新能力為目的的一種課堂教學。在教師的幫助下，學生從觀察物理現象入手，提出問題，利用積累的知識，或者直接通過實驗研究，探討這些物理現象產生的原因和結果，以及與其它物理現象的內在聯系，還有這些物理現象的發生和發展對社會生活的影響等等。探究型物理課堂教學是從“引導——發現”模式和“活動——參與”模式發展而來的，但又有許多不同于這些模式的一些基本原則：

2.1 民主化原則

民主化原則是構建探究型教學模式的重要原則。許多理論研究和實踐表明： 一種好的教學模式，往往都有平等尊重、民主和諧的師生關系。平等民主的師生關系是有效進行教學活動的必要條件，學生只有在民主、輕松、愉悅的課堂氣氛里，才能心情舒暢、充滿興趣地投入到探究學習中。

2.2 主體性原則

傳統教學過分強調教師的作用，而忽視學生的主體作用，學生只能被動地適應和接受。現代教育觀認為，學生是認識、發展、活動的主體，教學應以學生的學習為主， 要把教師的教學建立在學生學習的基礎上，把教師的教學變為教師的引導和探究。也就是說，教學過程應當是學生在教師的指導和幫助下自主學習、主動探究、主動發展的過程。

2.3 啟發性原則

學生的學習是一種自覺的、能動的活動。教師只能通過所創設的外部因素來啟發學生的內部因素， 這樣才能使學生自覺地把教師的要求內化為自己的需要， 產生學習動機，進而主動、積極去思考知識、運用知識。啟發性原則的目的就是引導學生去探究知識、學會學習。

2.4 發展性原則

新課程強調我們教育的根本目的就是要促進學生的可持續發展，促進學生形成獨立的人格意識與生存能力，促進學生整體素質的提高。評價一種教學模式的好壞，關鍵就是要看它是否著眼于提高學生的整體素質，使全體學生獲得和諧全面的發展。因此，在探究型教學模式的構建中，必須堅持發展性原則，要精心設計探究教學活動。

2.5 合作性原則

開展探究型物理課堂教學活動，需要豐富的各學科知識。而每個人的知識面都是有限的，只有同學之間相互取長補短，才能使探究活動順利地開展。因此，探究型物理課堂教學過程是培養學生合作精神的過程。

3 探究型課堂教學模式及運用

探究型教學課堂模式可分為四個階段， 其教學流程圖如下： 

下面就以“動能定理”為例談談上述模式的應用。

3.1 創設情境

課堂教學情境的創設是營造探究氛圍，激發學生探究欲望， 提高學生學習興趣的關鍵。俗話說： “好的開頭等于成功的一半”， 高質量的情境創設就是一堂成功探究課好的開頭。創設情境的主要形式有：①通過物理實驗創設情境。物理是一門以實驗為基礎的學科，精心設計的實驗，在帶給學生驚奇和不解的同時，更能激發學生強烈的探究欲望， 學生在由實驗產生的問題情境中，形成對新未知知識的需要和探索。②通過精心設計的問題創設情境。在課堂教學中，教師針對某些內容設疑提問，能啟發學生聯系已有的知識來思考新的問題，激發學生探究新知識的欲望。③利用提出假說和驗證假說的方法創設情境。對于一部分物理知識，老師可以讓學生聯系原有的知識提出假說，然后再通過實踐或推理來驗證假說。學生在推論、驗證假說的過程中，會在原有知識與新知識之間產生矛盾，從而產生問題情境。

例如，《動能定理》一課的教學就可以通過物理實驗來創設情境。具體設計如下，實驗器材有：電火花式打點計時器、紙帶、重錘、刻度尺。學生通過親自動手做實驗，觀察現象后，產生問題情境：如何設計實驗方案？需要測量和記錄哪些實驗數據? 如何計算重力所做的功及動能的變化量？

3.2 自主探究

自主探究是落實學生主動參與性的重要環節。自主探究能留給學生充分的時間和空間去查找資料、閱讀教材，親身感知實驗事實，主動分析和思考問題，體驗概念、原理的形成過程，從而培養學生的自主學習能力、思維能力以及科學研究的能力。在動能定理教學中，自主探究活動可以

安排學生閱讀教材、查找相關資料，或者自己設計探究實驗，教師也可以引導學生運用自由落體的有關知識來進行思考和分析。通過自主探究活動和教師的必要引導， 學生就會產生大概的知識框架：如何來計算重力所做的功和動能的變化量，需要測量和記錄哪些實驗數據及如何設計實驗方案。

3.3 合作探究

合作探究可以是學生間的合作，也可以是師生間的合作。合作探究強調學生間、師生間動態的信息交流，通過交流和討論，相互影響，相互補充，從而達到共識、共享、共進。在重視合作精神和團隊精神的今天，合作探究活動顯得尤為重要。

在合作探究中， 學生可以在學習小組內交流、討論自主的探究結果，也可以在全班進行演講，發表自己的見解，回答其他同學的質疑。教師也在這種民主和諧的探究氣氛中，逐步地“走下講臺”，融入到合作探究中。在動能定理學習中， 學生間、師生間通過合作探究，就能抓住做好實驗的關鍵， 認識動能定理的本質—— 物體動能的變化是由合外力對其做功引起的。另外， 教師還可提出下列探究問題，為評價階段做準備。

①合外力做正、負功的條件。

②物理量中正、負號的物理意義。如：矢量中的正、負號意義，重力勢能中的正、負號意義。

③定理中的位移究竟是物體的位移還是合外力作用點的位移。

3.4 評價總結

評價總結是對自主探究、合作探究的延伸和升華，是對學生探究活動的分析和肯定， 也是給學生們展示探究收獲的機會。學生通過評價，不斷修正和完善自己的思維方法，形成科學的概念和原理。例如在動能定理的教學中，教師通過評價總結，可使學生掌握合外力是否做功及做正、負功的條件。通過探究和評價總結，同學們逐步掌握動能定理的概念及應用。探究型教學模式注重以探究為主線，著力培養學生的民主意識、問題意識、合作意識。教師科學而靈活地運用該模式，對深化教學改革，提高中學物理教學質量，為學生的終身發展、應對現代社會和未來發展的挑戰，必將起到重要作用。

4 反思

當然，探究型教學的實施階段并不是一成不變的。因此，在探究型教學的實施過程中，我們應靈活處理。探究型教學的實施策略也并不是萬能的，對于不同教學情景、不同師生應有所不同。而且，課堂教學決不能只有科學探究一種方法，學習方式并不只要探究式而不要接受式，兩種學習方式在物理學教學中都是必要的。在實際教學中，教師應當靈活運用教學模式，不能把它看成僵化、固定的模式。但是，在探究型教學的實施過程中我們應始終堅持以人為本，創設自由的學習氛圍，培養學生質疑能力。

參考文獻：

［1］《物理課程標準》解讀［M］.武漢：湖北教育出版社.2003

［2］閻金鋒，田世昆.中學物理教學概論［M］.北京：高等教育出版社.1999

（欄目編輯羅琬華）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。