“探究—互動”物理教學模式

“探究——互動”物理教學模式的建構

教學模式是為了解決教學中特定的問題而構建的科學操作與科學思維方法，它是溝通實踐與理論之間的橋梁。起著由下而上和由上而下的作用。即一方面，可以在實踐基礎上，把教師經常出現的教學行為，經概括、綜合而提出各種相對穩定的教學模式；另一方面，可以在理論指導下，經類比、演繹、分析而提出多種模式，進而到實踐中加以應用，促進實踐的發展。

一、建模的理論基礎

著名教育家葉圣陶說：“教任何課，最終目的教在于達到不需要教。假如學生進入這樣一種境界，能夠自己去探究，自己去辨析，自己去歷練，從而獲得正確的知識和熟練的能力。”美國學者蘭本達·布萊克伍德和德韋思也認為科學是一種“探究意義的經歷”，發現意義、領會意義是經歷、卷入參與的結果。學生用所學知識去解決實際問題，正好可以在理論與實踐的融合過程中，提高認識能力。其次，內驅力是認識事物的內在動力，主要表現為探究欲望、成就欲望和交流欲望。學生在探索中會產生交流、分享的愿望，從而激發學生學習的內驅力，有助于學生主動、充滿激情的學習。再次，現代心理學認為，多向交流較之單向交流和雙向交流有著更加顯著的效果，能最大程度地發揮相互作用的潛能。在教學中充分運用學生之間的互動、師生之間的互動，使教學兼具單向、雙向和多向交流多重色彩，形成一個信息交流的立體網絡，突出動態因素間的多邊互動，這對充分開發和利用教學系統中的人力資源，減輕師生的負性負擔，增強教學效果，無疑有著積極意義。

二、建模的教學目標

(1)促進學生從具體思維到抽象思維的發展，掌握科學的思維方法。

(2)培養學生善于發現問題、分析問題和解決問題的能力，使其養成探究的態度和習慣，逐步掌握探究技巧。

(3)重視集思廣益，使學生對事物有一個全面的認識，促進其思維的發展，培養學生的合作意識與行為，使其形成良好的非認知品質，順應教育社會化的需求。

(4)鼓勵學生自由地表達觀點和做法，培養創新意識，從而發展創造性思維。

(5)利用在“探究”和“互動”中產生的成就感，激發學生對科學研究的興趣和熱愛。

三、教學程序

(一)創設情境，激趣質疑

創設情境主要指創設問題情境，通過創設情境激發學生的學習興趣，在講授內容和學生求知心理之間制造一種“不協調”或“矛盾”或“懸念”，將學生引入一種與問題有關的情境之中，使學生形成對未知事物進行探究的心向。

(二)實驗探究。互動研討

實驗探究主要指利用實驗來進行探索和研究。實驗是物理學研究的一種基本方法，演示實驗、分組實驗可以引導學生像物理學家那樣思考、發現、分析問題的結論和規律，成為知識的研究者和發現者，掌握研究知識的方法和規律。通過學生之間的、師生之間的互動研討，相互啟發、交流補充、各抒己見，達到異中求同，使探究中所觀察、研究的現象內化成概念、規律，從而認識事物的本質。同時，也能在互動中培養合作精神。

(三)概括歸納，分析解題

實驗探究時出現的物理現象是多種多樣的，要引導學生分析實驗中重要的相關的現象，從不同方法、不同現象、不同的變化中概括出相同的規律來，學會歸納實驗的結論。同時，引導學生利用物理知識分析，解釋課堂上和實驗中產生的各種疑問，使學生感受到探究的成果，感覺到恍然大悟，從而產生學習的自信心和成就感。

(四)深化理解，應用提高

成就需要是人的一種“普遍的需要”，學生利用所學的知識解決了問題，就會獲得一種成就滿足感。把物理知識運用到解決實際的問題中，既是學生把學到的知識變為自己的知識的過程，又是鞏固知識和加深對知識的準確理解的過程。應讓學生在學以致用的過程中真正覺得所學的知識有用，看到自己學習的成果，獲得一種情感上的滿足，產生進一步學習的動機，更樂于學習。

四、師生角色

(一)教師角色

教師在教學過程中是主導者，是知識的傳授者，是學生學習的興趣刺激者、促進者、激勵者。教師應在必要時給予學生鼓勵和支持，善于發現學生的進步、行為上的變化和獨創性，當學生偏離學習活動時給予適當的開導，把學生重新引向正題。

(二)學生角色

在教學過程中，學生處于主體地位。學生的學習是一個主動“探究一互動”的過程，在教師的引導下，通過親自探究、相互交流，親自發現、掌握知識，從而學會怎樣學習，掌握探究的方法，培養科學的思維，發展能力。學生是知識的主動建構者而不是被動接受者。

五、教學策略

(一)師生關系策略

在該模式的教學中，師生關系對模式的效果影響尤其重要。教師應與學生建立一種民主平等的師生關系，這樣才能在課堂上營造一種寬松的學習氛圍。讓學生在不受過多的限制的空間中，參與到知識的學習、探索、討論之中，暢所欲言，積極思維，相互啟發，大膽質疑，使每個學生都能將主動學習的愿望轉化為實際的學習行動。

(二)激發學習興趣策略

布魯納認為，當學生面對問題情境一開始就采取積極的心理姿態，對學習成果影響甚大。針對中學生的心理特點，教師可以運用以下幾種激趣質疑的方法：

(1)利用學生對所熟悉的日常生活中的現象的討論所產生的不同看法、引起的矛盾沖突來激趣質疑。

(2)利用展示實物或演示實驗啟發學生進行猜測，從而激趣質疑。

(3)利用演示實驗或分組實驗的現象與學生原本想法的矛盾引起學生的好奇，從而激趣質疑。

(4)利用對課外實驗的操作、觀察，由學生或教師提出問題來激趣質疑。

(三)實驗探究策略

演示實驗不僅僅是讓學生觀察現象、得出結論的單一演示。其重點應放在提出疑問、提出假設、研究未知的問題等，也就是注重過程而不是結論，重在研究方法的獲得而不僅是知識本身。應盡管大膽地放手讓學生去想、去說、去做，不要過多包辦、代替和約束學生的思維。學生分組實驗更應如此，在講清實驗目的和注意事項后，可以引導學生自己設計實驗方案去研究問題或通過自學掌握實驗方法，然后互相討論、參考、借鑒、交流其發現和心得，最后研究歸納出實驗的結論。

(四)互動研討策略

師生互動時，教師應精通整個“問題”的體系，容許學生出錯，努力創造發問的機會，不以固定的答案來否定其他學生的思考，可采用師、生質疑來幫助學生發現問題，以更好地解決問題。以合作小組為單位的生生互動在現代教學中已經提到相當重要的地位。一方面，學生們的認知方式相似，年齡相仿，角色相同，看問題的角度相近，他們的交流更適合彼此的接受能力。另一方面，小組競爭促進了這種交流，使學生更重視合作學習，在此過程中培養合作精神。

利用“探究—互動”模式進行教學，能夠真正發揮學生的主體性和教師的主導作用。課堂的民主與活躍互動使學生的思維更發散，更具創新意識；探索性實驗也使研究更具個性化，也提高了學生的操作能力和實驗設計能力；知識的廣泛應用使學生具有成就感，培養了學以致用的實踐能力，使學生能真正以學為樂。

“探究—互動”物理教學模式的運用

兩年前，根據前人的理論、經驗和自己教學的特點，筆者建構了“探究一互動”物理教學模式。經過兩年的教學實踐，該教學模式的內涵更加豐富，運用范圍更加廣泛，運用方式更加多樣化。初中物理新課程改革的推進，物理課程標準的制定，給該模式插上了一雙強勁的羽翼，使教學更有利于學生可持續發展，使學習更具個性、研究性和科學性。如何在新課程改革的物理教學中使“探究一互動”教學模式得以優化運用，產生最大化的效益呢?

一、重新準確定位師生角色

近幾年來，許多教師都在進行新的教學、教學理論的學習和探討，對諸如自主學習、探究學習、小組學習、以學生為主體等觀點都不陌生。但由于教材被過多的陳述性知識充斥，學生所學的實驗從實驗目的到過程和結論都已經詳細記載在課本里，教學又大多時間緊、任務重，教師在漸進的教學過程中，從愿望中的引導者角色必然地轉化為最終的主體角色，學生也只能從最初的主動學被迫改變成被動地接受。新教材作為知識傳承的載體之一，陳述性完整的結論少了，探究的過程增加了，信息量也增加了，更重視讓學生經歷科學的探究過程和學會科學研究的方法。這不僅使課內外探究學習有了保障，而且更大程度地激發了學生對物理學習的興趣，極大地滿足了他們的好奇心。教師要清醒地認識到自己扮演的角色應該是主導者，而把主體地位還給學生，要有與之相適應的教學角色定位。

例如《蒸發》的教學，教師可以通過講授兩個“蒸發”的例子來說明“什么是蒸發”。可是，這樣教學會使學生的頭腦中只形成了老師介紹的兩個例子是蒸發的印象。那么，其它的現象是不是蒸發，蒸發的本質是什么?學生對此無法迅速準確地做出判斷，也無法說清。建議教師這樣設計：以4人為一小組，以“頭腦風暴”的方式在限定的時間里寫出物質從“液態變成氣體”的現象，然后進行小組交流、補充。請學生按現象發生時的劇烈程度分成兩類，即蒸發和沸騰。實踐證明，學生在物質汽化現象舉例環節中得出的答案豐富多樣，在分類環節中不僅將兩種汽化方式分清了，也開擴了視野，增強了學習的組間競爭性。這樣的教學過程使學生真正成為學習的主體，成為思維體操的主人。

二、創造最大延伸的學習環境

在以學生為主體的學習環境(而非教學環境)中，學習者可以在其中進行自由探索、自主研究和主動學習。在此環境中，學生可以利用各種工具和信息資源(如文字、音像資料、cAI與多媒體課件及網絡信息等)來達到自己的學習目標。

例如教學《電路的連接方式》，以往教師習慣于演示連接一個串聯或并聯電路，然后指導學生連接和控制。現在。我們可以通過以下方式達到學生主動探究學習的目的：出示一個只亮一盞綠電燈的簡單電路，拿出另一只紅電燈，提問：“你有多少種將紅燈接入電路并使兩燈都可以發光的方法?請畫電路圖表示。”在學生提出電路連接方案后，組織學生分工連接電路，研究現象并記錄討論，根據現象分類，將可以使燈發光的電路分類(分類標準可多樣化，如從亮度來分、從有無分支來分、從用電器工作是否能獨立來分、從開關的可控情況來分……)。結果，學生畫出的電路圖有十幾種之多，實驗結果卻只有三類：兩只燈都很亮，都很暗或其中一或兩盞都不亮(故障)。通過實驗，學生學會了連接電路，對“等效電路”有了較深的理解，可對實驗現象做出準確分類。這樣的學習，并沒有唯一固定標準的答案，但是學生從知識、能力、情感、方法上卻超越了以往的學習目標。

當前，物理教學已經從課堂延伸到了課外，許多探究與合作的過程可以在人機互動中完成。教師可以將探究的主題交給學生，如“紅外線(紫外線)是什么?有什么用?…‘照相機的結構和成像原理是怎樣的?”“天空為什么是藍的?”等。教師可以指導學生上網查尋學習資料，讓他們制作演示文稿來講解自己的觀點，讓其余的人點評。

創設這樣的學習環境，學生才能自主地探究，而不是沿著教師預期的目標去簡單重復。在此過程中，學生會主動地去建構知識、提高能力，而不只是通過聽和重復去接受知識、增強記憶。

三、精心設計多樣化的教學

只有精心地進行教學設計，才能使學生充滿激情地投入學習，才能激發創新的火花。教學設計應按照新的教學任務來設計教案，內容的組織、方法的選擇、學生教師共同活動的方式與過程等都應全面策劃，一個好的教學設計，應該真正關注人的發展，關注學生的個體差異，為師生在教學過程中發揮創造性提供條件，促使師生互動、生生互動，促進交流和協作。為此，教師應該關注：

(一)巧妙的提問設計

巧妙的提問，可以啟發學生積極思維，使學生的思維處于活潑狀態，進而培養學生思維的敏捷性、獨立性、批判性和創造性，達到學會學習的目的。好的提問，要調動學生的經驗、意向和創造力，通過或發現、或選擇、或重組的多種過程形成答案。

例如教學《光的折射》，由于學生不易分清反射和折射的差異，教師可以在學生觀察完光的折射現象后提問：“你發現了光的折射現象與反射現象有什么相同點嗎?”片刻又問：“又有什么不相同的呢?”學生在思考這些問題時，必須選擇重組知識，答案的開放性較強，達到了以問引思的目的。再例如教學《電磁感應》，教師可以提供導線、粗直導線、線圈、電流表、靈敏電流計、蹄形磁鐵等器材，然后提問：“你們能用這些儀器獲得電流嗎?成功了，請介紹經驗；失敗了，談談問題可能出在哪里。”這樣的問題頗具挑戰性，學生往往樂于嘗試直至成功。當然，教師要注意站在學生的“最鄰近發展區”來提問，既不要代替學生思維，又不能因為難度太大而挫傷他們的學習積極性。

(二)多樣化的探究方法

在教學中，學生提出問題的內容不同，探究的方法就會不同；學生選擇的研究思路或器材不同，探究方法也不一樣。課內教師應提供盡量多的實驗器材讓學生選擇，開啟他們的思路，探究才會煥發出個性的光彩。

例如教學《光的反射》，學生在猜測反身光線與入射光線位置時，想法就不盡相同，有的說他們和反射面夾角相等，有的說兩光線一左必定一右，有的說不知兩條光線能不能重合……按照學生的不同想法去做實驗，側得點也不同，但不同研究的過程都可以論證他們的假設，甚至使之更豐富，最后都有共同和不同的結論。再例如教學《研究平面鏡成像規律》，筆者增加了帶格子的紙、兩只相同的電池、兩個錐形跳棋等，結果學生的探究方法比書上的更簡單、更高效。所以，在實驗條件允許時，教師應盡量創設分組探究實驗環境，讓學生自主實驗，千萬不要用統一的方法去約束他們的想象力，抹殺他們創新的火花。要讓學生學會運用科學的方法去探究，使其明白標新立異才更有個性，這樣做也更容易使學生產生成就感。

(三)靈活的互動方式

教師可以在教研時師師互動，學生則可以師生互動、生生互動、人機互動。對于不同問題的學習和研究，可以采用不同的方式，或幾種方式有機組合。以往過多強調的個別師生互動涉及面太小，集體師生互動又難以實現，如何在教學中使每一個學生都真正參與其中是值得我們關注的。

對于較易回答的提問，可以先讓學生獨立思考，隨機抽一個學生回答，然后順次向后(前)輪流回答，且力爭答案不重復。此時，所有的學生都會積極地思維以尋求多個答案，做好盡量不重復的準備。例如“舉例說明什么是光源?”這個問題，教師可以明確告知學生回答錯的可以改，重復的也可以坐下思考再補答。該方式迫使學生拓展思維，他們興奮并且期待自己與眾不同，而且前面學生的回答對后面的同學有啟迪作用。這種互動方式既強化了個體思考，又強化了交流。

對于有一定深度的問題，可以通過4人小組討論的方式相互啟發，完善答案或方法后，再選出一個發言人來回答。或是采用“頭腦風暴”的方式，強調短時間、高效率，組間競爭使組員齊心合力、大腦高速運轉。這些方式都可以加強學生間的交流，鍛煉他們的語言表達能力，增強合作意識。此類互動也可以延伸到課外，比如一起完成課外探究、一起制作演示課件、一起處理信息資料等，然后在課堂中以小組為單位發布探究成果，這樣，會使學困生較易獲得幫助，也使優秀生的個人智慧融于集體中并大放異彩。

四、制定激勵的評價方案

好的評價，應該有利于實施素質教育，有利于學生的主動發展。它應該具有反饋調節的功能和展示激勵的功能。評價的目的，在于引導學生改變學習方式，提高終身學習的能力，學會合作。所以，評價的內容應包括知識、能力、情感、態度與價值等方面。筆者認為，評價方法應注重過程與結果評價相結合，定量評價和定性評價相結合，要構建多元化、發展性的評價體系，促進學生自主學習、合作學習和探究學習，應重視評價主體的互動化、評價過程的動態化，通過學生自評、互評、教師點評，對學生進行較全面的客觀的、多角度的評價。當然，操作之前一定要和學生、家長溝通評價的方法、內容及重要性，達成一致才能實施。筆者在新課程改革的實驗中試行的是檔案袋式評價，包括探究實驗方案的設計考核、實驗操作考核、筆試考核及每月進行的常規過程評價。常規過程評價里有對學生上課表現、實驗或實踐、作業、合作精神、自主學習成果等方面的內容。

總之，無論是在課內亦或在課外，“探究一互動”教學模式都能使學生充分發揮主體性、進行探究學習，學會研究的方法，并且在互動中學會交流互補、合作增益。運用該模式組織教學，教師會發現學生是如此的不平凡，每一種方法、思路都包含智慧，每一種學習成果的展示都那么令人驚嘆。