在高中物理課堂中如何實施探究式學習

“探究性學習”的倡導者美國芝加哥大學施瓦布（J.J.Schwab）教授在1961年哈佛大學舉行的紀念演講會上作了題為《作為探究的科學教學》（Teaching of Science as Equiry）的報告，提出了與發現法相似，但更具有操作性的教學方法——“探究式學習”（Equiry Learning）法。他強調學生學習的方法與過程，認為探究性學習過程和方法適合在理科教學中培養學生的創造力，并進一步指出，教師的新技術和習慣，不是命令學生學習，而是教授學習的方法，培養學生自我汲取知識的能力。

《高中物理課程標準》明確地提出“探究”應成為高中生主要的學習方式。在這方面，各地已有不少教改經驗和研究成果，但國內外的現有研究成果主要集中在以研究性學習課程為依托，開展學生的探究學習研究上，這與我國基礎教育課程設置特點不相符，并不適用。因此，在以大班級、大教學量、分科教學為主的教學形式下，加強改革學科教學的教學方法，針對探究性學習的特點和學科特點，尋求符合教學實際的，具有可操作性的探究性學習的教學模式，是當前中學物理教育亟待解決的課題。以下我就談談自己對這方面的認識和所做的探索。

一、物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗在物理教學中具有十分重要的作用。

各種類型的物理實驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程，為學生的學習提供了豐富的感性材料，強化了學生的感知，并糾正了在感知中形成的錯覺，從而達到了豐富學生頭腦中感性材料的儲存及發展智力、培養能力的目的。而科學探究又有促進學生發展的內在價值。學生在高中物理課科學的實驗探究過程中獲得的親身感受和體驗是其他任何傳授的知識不可替代的。探究過程極其生動活潑，有利于培養學生的興趣和動機；探究過程中有許多意想不到的現象和問題，需要觀察、實驗、動手、動腦等，有利于培養學生的多重智能，特別是創新意識和能力。經歷探究過程，有利于學生理解科學和發展良好品德。因此在物理教學中我們應多創設聯系實際的教學情景。

例1：在豎直墻上固定一個輕支架，橫桿OM垂直于墻壁，斜桿ON于墻的夾角為θ，在支架的O點掛有一個重為G的物體，如圖一（A）所示，怎樣確定OM、ON的受力方向？

先請一位學生上講臺，把木棍放在他的右腰和右臂間，右手提一重物，如圖一（B）所示，演示完畢，讓這位學生談自己的受力感覺。

接著用兩桿件支架受力顯示儀演示，如圖一（C）所示，由M、N處橡皮膜的凸與凹，說明ON桿受拉力，OM桿受壓力。把支架翻轉180°，如圖一（D）所示，再演示一次。然后兩個學生一組，在原座位上，一人右手（或左手）叉腰，另一人向下拉他的肘部，然后交換，體會拉力對手臂產生的兩個作用效果。

在這一探究過程中，當一個學生在演示時，其他學生的大腦也處于積極思考的狀態，他們在想象、在分析。當這個學生談感受時，其他學生都會把自己的分析結果與之進行對比，實現物理環境（或物理情景）通過觀察刺激，當感知的物理現象與原有認知不一致時，引發認知沖突。接下來的教師演示則給學生提供了直觀的視覺表現，使他們的認知結構發生重組。最后全體學生進行分組探究，給每位學生提供一次親身體驗，激活學生的思維，使他們獲得新的認知。

探究式學習不是惟一的學習方式，也不是任何情況下最好的學習方式。我們不可能也不必要讓學生事事探究，特別是直接獲取證據的探究活動。我們應使探究與接受學習有機結合，在接受學習中滲透探究的思想。

二、通過把握過程探究而獲得物理知識的探究式學習。

“探究式學習”的特點是“學生自主地抓住自然的事物、現象，通過探究自然的過程而獲得知識”。這就是說，在教學中，教師要把握好“知識”與“過程”的關系，這二者究竟誰為重點的問題，是傳統教育與“探究學習”的區別，所以在教學中我們要正視探究自然的過程，將其列為重點，要通過過程的探究而獲得知識。為達到真正獲得知識的目的，我們必須做好以下幾點。

1.要善于通過實驗來探究自然過程。在物理學中，許多自然事物的本質屬性要通過實驗才能揭示。對于實驗的宏觀現象、實驗中數據的變化，我們要善分析，要透過現象看到本質，通過數據的變化抽象出概念或規則。所以探究實驗的過程，往往就是獲得知識的過程，更重要的是這個過程能訓練學生的創新思維和創造能力，培養學生的科學態度和分析問題、解決問題的能力。

2.要善于用邏輯推理與數學推導的方法來探究物理學的自然過程。物理學中的定理、公式，都是運用已學過的舊知識，在具體的條件下，通過數學的嚴密推導而得出結論。它涉及兩個方面：其一為邏輯推理方式。例如，力學中的動能：E=mv。我們不僅要知道其表達式，更應了解其推導過程：外力F對物體做的功W=F#8226;s，如果用E表示物體的動能，則△E=F#8226;s，根據牛頓第二定律F=ma和運動學公式v=2as，可得：△E=F#8226;s=ma#8226;=mv。其二為思維的方法。例如，牛頓第一定律的學習時，我們不但要識記理解慣性、力與運動的關系，更要掌握伽利略理想實驗的思維過程。

3.還原假說的形成過程，探究物質微觀結構的自然過程。假說是一種重要的科學研究方法，在物理學中具有其它方法不可替代的作用。縱觀物理學發展史，從安培分子電流假說到磁現象電本質的揭示，從以太假說到狹義相對論的發現，從光量子假說到量子力學的誕生，物理學中的理論的每一次突破幾乎都與新科學假說的提出密不可分，而現代物理學的探究過程都是通過物理模型或假說完成的。

在中學物理教材中有許多內容與科學假說有關，每個科學假說的發展都是從科學研究的矛盾開始的，解決這些矛盾的過程是物理學家靈活運用科學方法，深入分析事物內部本質聯系的過程，體現了物理學家極強的思維能力、極豐富的創造力。在假說教學中我們應充分解剖科學假說的提出過程，讓學生體會物理學家的思維方法。而還原假說形成過程，即是再現探索微觀物質結構的自然過程，更是掌握物理知識的過程。

參考文獻：

［１］李小明.探究式學習走進高中物理課堂.

［２］劉玉學，閆樹君.談談中學物理學的探究性學習.