物理教學中的“探索發現”法探討

　　物理學是研究自然界物質運動最基本規律的科學，是中學科學教育的重要內容和載體。物理教學肩負著提高學生的科學素質，促進學生全面發展的歷史重任。然而長期以來，由于種種原因，義務教育階段的物理教學，處在一種以“刺激—反應”為核心的重復性、操練性、受動式教學局面，既不利于學生基礎性學力的提高，更不利于學生發展性學力和創造性學力的提高。我們以“在探索中發現，在發現中建構”的教學理念為基石，強調知識的個人意義，將認知、體驗與感悟納入學生的生活世界，提出“探索—發現”教學法作為我校開展研究性學習教改實驗的主打課題。
　　一、理論基礎
　　學習始于疑問，起于經驗，成于積累。學習者以“自己內化了的概念結構、思維模式來把握世界，總是把世界納入自己的理解和解釋交流之中”，并以自己的價值取向、已有的認識結構和認知方式為前提，面對知識客體采用取舍、加工、變革、內化的方式、實現認知方式，認知結構的改造和超越，以至有所“發現”，進而形成主體的新的認知結構與認知方式。美國當代認知心理學家布魯納認為，探索與發現是學生學習過程的固有性質，強調學生在學習過程中的積極性、主體性、探索性時，更強調“學習不是對新信息的直接吸收和累加，而是新舊知識之間的相互作用，在這種作用中，包含著學習者對知識客體的選擇、甄別、批判和創造”，即學習的發現性。他提出并倡導“發現學習”，主張既通過發現過程進行學習，又把發現作為學習的目標。作為教學方法，發現法的基本程序為：預定學習課題—提出猜想和假設—回復猜想或驗證假設—評估改進—完善總結。
　　學生“從探察物體而得到知識”，依敏銳選定目標，籍實驗查明物理，靠內心感悟領略新知，用“實驗的精神”指導學知識、做學問。從治國平天下的角度看，“格物致知”適于古老的文化背景；從科學進展的歷史和當今學校教育的現實看，與“格物致知”同出一轍的“探索—發現”學習法更適合于初中物理教學。
　　在類似的“知識結構課程論”影響下，為了使發現學習成為可能，現行教材一方面盡可能地把學生在認識客觀事物時的原發現利用起來，如：在章首出示實物或實景照片，在課文開頭提出一些與學生生活較近的不解現象或問題，課文中高密度穿插演示實驗，設計大量的資料卡片與紀實性圖片，等等。另一方面盡量通過“想想議議”、“小實驗”和生活性習題等形式誘發學生的再發現。這就給“探索—發現”教學法的課堂實踐提供了便利。
　　“探索—發現”教學法在物理教學中有以下優越性：（1）能激發學生的智慧，發掘學生的潛力；（2）能提高學生的能動性，使學生把知識系統化、結構化；（3）能使學生學會發現的試探方法，有利于培養學生的創新精神和實踐能力；（4）其學習內容適合于一般程序性知識，更適合于非情境意義的跳躍性知識；（5）有利于引導學生從生活走向物理，從物理走向社會。
　　二、模式形成
　　無論是知識、技能的學習，還是心智的學習，都既有同化順應的成分，又有重組再認的成分。從認知對象與認知結構的相互作用來看，學習是學習者認知結構的改變過程。初中物理教學既要讓學生學習初步的物理知識與技能，又要讓學生經歷基本的科學探究過程，受到科學態度和科學精神的熏陶。從學科型態和性質看，概念課、實驗課、練習課、活動課的學習都包含著“探索”、“發現”環節。發現不止限于學習者的未知領域，確切地說，它包含學生用自己的體驗和感悟親自獲得知識的一切辦法。
　　在具體教學中雖然沒有萬能的套路可仿效，但我們中從認知心理學角度演繹、提煉形成的如下模式經實踐檢驗是行之有效的。
　　1.了解學習內容。對所學內容事先有一個大體的了解，通常用自讀預習的方法明了學習內容或認知對象。
　　2.明確發現方向。在明確知識目標的前提下，以自己的知識底蘊，形成和建構個人化的知識系統，對學習者來講，所要吸收、內化的知識，在視域上是有指向性的。只有瞄準了“發現”的方向，才會使學習過程更有積極意義。
　　3.完成知識準備。目的是將記憶庫中的信息流從非聯結狀態調取到傳導狀態，給原有經驗賦予當前意義，為探索性學習做好準備。
　　4.進入探索狀態。借助生活體驗或實驗操作，采用系統思考法，尋求新、舊知識結合點，從個別知識的縱向結合進入新的認知層面，面對認知對象在一個、幾個甚至一連串的突破中獲得新信息。這是發現的初始階段。
　　5.梳理加工創造。面對新增加進來的信息，按其與新知識的親疏關系進行過濾篩選，根據當前的建構意義和邏輯聯系進行加工改造，形成一系列待組合的知識點被學習者所把握。這是發現的關鍵步驟。
　　6.形成新的結構。對新、舊知識點銜接、組合、延伸，上升為新的知識層面，再經過取舍、修補而形成新的成塊裝或網絡狀的知識結構，被學習者所吸收和內化。這是發現的終點。
　　三、實施策略
　　“探索—發現”學習是教師在指導學生學習物理概念和原理時，只給學生呈現事例和問題，讓學生積極思考，獨立探索，自行發現并掌握相應原理和規則。要使學生由接受式學習走向探究式學習，真正實現“在學習中探索，在探索中發現，在發現中創造”的飛躍，教師必須做好以下工作。
　　1.處理好學習的目標性與思維的開放性的關系。探究事物的聯系、事物的因果、事物的發展，由于事物的復雜多樣性，從一個方向由已知到未知往往難以實現，須得從多方面尋求路徑。
　　2.處理好啟發誘導與主動探索的關系。學生在學習知識的過程中，當且僅當他們以主體身份出現，能動地對認知對象及材料進行選擇、組合和創造時，才會有新的發現。引導不能取代自主，啟發不能代替探究。教師要少做“點撥”，更不必告知結論，只能為學生的學習設置情景，推動進程或指導印證。也惟有如此，才能凸顯學生的主體地位，為學生的發現學習提供“局外服務”，使教師在其中的角色定位更合適宜。
　　3.培養探索精神，成就發現能力，全面推進研究性學習。研究性學習的育人功能主要有：（1）培養學生獨立獲取知識，以及收集、加工、處理、應用信息的能力；（2）使學生獲得親身參與研究探索的積極情感體驗：（3）使學生養成自主探究和合作學習的精神：（4）培養學生嚴謹的科學態度、習慣和高尚的科學道德；（5）引導學生關心社會，走向社會、增強學生社會責任感和時代使命感；（6）激活所學知識，進行理論聯系實際，形成和發展創新能力。因此，鼓勵學生對未知世界敢探索、會探索，是走向研究性學習的前提；用善于發現的敏銳眼光捕捉、獲取新知識，是研究性學習的真實境界；通過發現學習形成的自主建構知識體系的積極性與問題解決的能動性，是研究性學習向深層推進的有力支撐。