如何在物理教學中實施探究式教學

　　新課程標準明確指出：物理學習的主要目的不僅僅是學習物理知識，更主要是讓學生通過物理知識，學會學習、學會探究，形成正確的價值觀。在物理教學中實施探究式教學，能把學生的學習重點從傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而全面提高學生的科學素養。下面我從探究式教學的基本要素出發，談談在實施探究式教學中的一些做法和思考。
　　一、提出問題
　　所有的探究都是從好奇心開始的，通過對這個世界的體驗和觀察，讓我們經常會提出一些問題。為了達到課堂探究的目標，教師應根據教學內容和學生實際創設問題產生的情境，引導學生發現新的物理情境與已有知識的沖突，從而提出所要研究的問題。教師可以引導學生從三個方面的觀察中發現并表達問題。（1）在日常生活中處處充滿了可解釋或未解決的科學謎團，要引導學生認真觀察、勤于思考，在看似司空見慣的事件中發現問題。（2）從各種自然現象中提出問題，培養學生做一個觀察自然、研究自然的有心人。（3）在物理課堂上，無論教師的演示實驗，還是學生的分組實驗，都是學生提出問題的良好背景。
　　二、猜想與假設
　　猜想是進行科學探究的基本要素之一，在這一階段教師要讓學生首先了解背景知識，然后針對準備的課題，引導他們猜想探究的結果。要鼓勵學生大膽猜想，但不能胡猜亂想，科學猜想是一個應用現有的經驗和知識對提出的問題尋求可能解釋的過程。猜想的依據有兩點：一是已有的經驗和知識，二是科學事實。例如在研究電流與電壓關系時，可以先猜想電流與電壓的定性關系。根據已有知識可知：電壓是形成電流的原因，同一盞燈電壓越大電燈越亮，所以猜想，當電阻一定時電流隨電壓的增大而增大，這就是根據已有的經驗和知識進行的猜想。在猜想過程中，教師要適當點撥，盡可能讓學生進行思維的發散，然后引導他們進行科學合理的分析、推理，形成假設。
　　三、制訂計劃與設計實驗
　　制訂計劃與設計實驗是科學探究過程中的重要環節。在課堂教學中，要盡可能地讓每一個學生自己制訂計劃，經歷設計實驗的過程，這有利于學生思維深刻性的培養。制訂計劃與設計實驗也就是從操作的角度把假設和猜想具體程序化，一般做法是：分析該探究要解決哪幾個問題、每個問題有哪幾種解決問題的方法、根據現有的條件和探究的要求選擇最好的方法、選中方法需要什么實驗器材、構思出操作步驟。讓學生在制訂探究計劃時思考需要哪些器材，從減小誤差、方便操作和安全性等方面來考慮器材的種類和規格，形成從各個因素選擇實驗器材的意識，逐步提高選擇器材的能力。為了觀察到假設的變量與研究問題之間的關系，在設計實驗時常常采用控制變量的方法，如在研究電磁鐵磁性的強弱與通過電流、鐵芯有無、線圈匝數中某一因素的關系時，就必須保證另外兩個因素相同。
　　四、進行實驗與收集數據
　　科學事實是檢驗科學結論的唯一標準，數據是進行科學分析的根據。在實驗方案確定以后，應放手讓學生進行實驗操作、收集數據。在此過程中教師可作適當指導，并注意學生在實驗過程中出現的問題。此階段的具體要求有：（1）能通過圖書館、閱覽室、廣播電視和互聯網等公共信息資源收集資料，為探究活動做準備。（2）能通過觀察和實驗收集數據，注意有明確的觀察目標，明確收集的內容。（3）具有評估信息的科學意識和初步能力。例如說：日光燈管正常發光時，通過的電流約是幾安培，學生應知道這在物理量的量級上出現了錯誤。（4）會使用簡單的實驗器材，正確記錄實驗數據。包括正確動手操作儀器并會正確讀數，事先設計并繪制好用于記錄數據的表格等。（5）具有安全操作的意識。實驗的安全主要體現為實驗儀器的安全和實驗者人身的安全兩方面。
　　五、分析與論證
　　分析與論證在科學探究中是必不可少的，實驗數據是對實驗事實的客觀記錄，探究的結論是在數據的基礎上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規律。在分析與論證的過程中要注意培養學生分析論證的能力。學生在實驗中獲得了感知，要能夠用語言、文字或圖表準確地描述常見物質的物理特性。要注意一些簡單的因果推理，如在研究光的反射定律時，應該使學生認識到，有入射光線才有反射光線，入射角的變化導致反射角的變化，所以在歸納結論時應該說“反射角等于入射角”而不能相反。要讓學生經歷從物理現象和實驗中歸納科學規律的過程，這些規律在數據上常表現為相等、之和、之差、乘積、比值等數學關系，在歸納時要通過數字的比較發現這些特征并歸納出結論。要讓學生嘗試對探究結果進行描述和解釋，描述時力求客觀、準確地反映探究的結論，如在探究水沸騰的實驗時，鼓勵學生用自己的語言描述水沸騰前、沸騰時所觀察到的現象和溫度變化特點，引導他們發現沸騰過程中雖溫度不變，但需要繼續吸熱。這既是對結果的解釋，又是對規律的描述。
　　六、評估
　　評估是通過小組交流或班級交流的方式，討論科學探究中所存在的問題、獲得的發展和改進建議，使學生從這些具體的評估活動中獲得體驗，并在教師必要的點評下形成對評估的正確認識。評估是對探究反思的過程，有利于發展學生的批判性思維。但學生往往不知道如何評估，教師要注意對學生進行具體方法的指導。可以讓學生根據已有的知識和經驗進行判斷和推理，也可以用所得結論與生產生活實際的常識相對照來判斷證據和結論的可靠性，還需要通過集體或與他人的合作去檢查探究過程的疏漏和不足以便共同提高。
　　七、交流與合作
　　在物理教學中還應當注意從多方面培養學生交流合作的能力，不但要重視書面的表達，如探究報告、設計表格、圖像等，而且要重視口頭表達，學會用科學的術語條理清晰地表達所觀察到的物理現象，學會對自己或他人的觀點作出簡單的評述或分析。學生在探究活動中要認真聽取他人的意見和建議，相互取長補短，在探究活動中學會學習、學會思考、學會探究，這正是現代教育的目標。
　　最后需要注意，在實際課堂探究活動中，并不是這七個要素都要涉及，也并不是每個過程都必須由學生獨立完成。在中學物理探究式教學中，大多數探究活動實際只涉及了部分要素。因此，在實施時要注意具體探究中側重的是哪些因素。