關于如何開展高中物理探究教學的體會和做法

　　摘 要： 為了培養學生的創新精神和實踐能力，新一輪課程改革提出要求：必須將學習重心從過于強調知識的傳承和積累向知識的探究轉化，將學習過程從知識的被動接受向知識的主動獲取轉化，即通常所說的探究教學法。然而許多教師對“探究式教學”感到深不可測，無所適從。究竟什么是探究教學法？應當怎樣開展探究式教學法？作者對此談談自己在開展高中物理探究教學過程中的一些體會和做法。
　　關鍵詞： 探究教學法 高中物理探究教學 開展方法
　　
　　為了培養學生的創新精神和實踐能力，新一輪課程改革提出要求：必須將學習重心從過于強調知識的傳承和積累向知識的探究轉化，將學習過程從知識的被動接受向知識的主動獲取轉化，即通常所說的探究教學法。然而許多教師對“探究式教學”感到深不可測，無所適從。究竟什么是探究教學法？應當怎樣開展探究教學法？以下是我在開展高中物理探究教學過程中的一些體會和做法。
　　一、探究教學法
　　所謂探究教學法就是教師有目的、有意識地創設情境或提出問題，啟發引導學生積極主動地探索知識，發揮學生的主觀能動性，使學生在輕松自如的學習過程中獲得知識的教學方法。它可以讓學生充分地思考，充分地討論，充分地發表見解，全面發揮學生自身的潛能，給學生提供自我發展的自由空間，從而培養它們自覺探索知識能力；同時又注重教師的指導作用，突出教師對探究目標、探究途徑等方面的調節和控制。
　　二、開展高中物理探究教學的方法
　　（一）提出值得探究的問題。
　　探究活動的開展關鍵是創設值得探究的問題情境，以便讓學生提出假設并進行證實。值得探究的問題情境必須具備的特征有三個。第一是新穎性，提出的問題要讓學生有新鮮感，以激發他們探究的興趣；第二是難度可控性，所提出的問題既要有一定難度，又要讓學生能嘗到勝利果實，足以引發他們繼續探究的欲望；第三是可持續性，所提出的問題既要與學生已經學過的知識相聯系，又要使學生能不斷進行假設和驗證，三言兩語就能結束的問題不值得探究。
　　鑒于現行教材和教師的教學經驗多為陳述性的，所以，值得探究的問題的提出是一個非常艱巨的任務。我認為可以從兩個方面入手。
　　1.從身邊的現象中提出問題
　　我們身邊的物理現象是非常多的。只要細心觀察、積極思考，就能提出很多值得探究的問題來。
　　例如，我在《電路分析及其應用》一課中是這樣提出問題的。
　　師：在傍晚特別是在夏天的傍晚，當我們把電燈打開，大家會發現這時的電燈的亮度與深夜時相比有什么不同？
　　生：暗一些。
　　師：為什么？
　　生：因為打開的用電器多。
　　師：為什么打開的用電器多燈就會暗？
　　（學生討論后說出自己的看法，再在老師的引導下得出正確的結論：并聯的電阻越多，總電阻就減小，電路中的總電流就增大，導線電阻分得的電壓就會增大，電燈分得的電壓就會減小，從而變暗。）
　　從這個例子中，我用日常生活中不容易察覺的現象引起了學生的探究欲望，并跟著我的引導探究出答案，從而把簡單電路分析中電阻、電流、電壓的變化關系理解透徹，既達到了知識目標，又達到了能力目標。
　　2.從實驗中提出問題
　　物理中有許多有趣的小實驗，而這些小實驗往往能反映出很多物理知識來，所以，從實驗中提出值得研究的問題并不是一件難事，關鍵是我們要多思考、多動腦筋。
　　例如，我在《自感》一課中是這樣提出問題的。
　　讓幾個學生手牽手與自感線圈并聯再與兩節1.5伏的電池并聯，當開關閉合后再斷開時，學生感到手有些微麻。
　　師：為什么小小的兩節電池會產生這么神奇的威力？
　　這個新奇刺激而又不危險的實驗激起了學生的極大興趣，從而達到了調動學生學習積極性的目的，也引起了他們極大的探究欲望。
　　又例如，我在《光的全反射》一課的引入中是這樣處理的。
　　一個小鋼球，在太陽光下很明亮，放進水中也很明亮；用煤油燈把小鋼球熏黑，在陽光下黑乎乎的，但把小鋼球放進水中卻很明亮。
　　師：為什么熏黑的小鋼球在水中會很明亮？
　　生：水洗掉了臟東西。
　　師：（把鋼球從水中提出，仍然是黑乎乎的，放進水中卻是明亮的，重復幾次。）為什么會這樣呢？
　　小小的一個實驗，向學生呈現一個令人困惑或意料之外的情境，從而提起了學生探究的欲望。
　　（二）注意引導學生層層深入，在探究中不斷抽絲剝繭，從而學到新的知識。
　　教師開展探究活動有兩個作用：一是選擇和創設值得探究的問題情境；二是啟發、幫助學生把搜索到的資料與問題情況密切聯系起來，不斷校正繼續探究的方向。在物理教學中，怎樣引導學生層層深入去探究問題是一個很值得考究的問題。我認為必須從最簡單的現象或實驗入手，然后引導學生從現象中不斷地提出新的問題、新的假設，并引導他們逐一解決。注意在這個過程中，要不斷地鼓勵和表揚學生先從他們所想的方法去探究（即使方法是錯的），然后引導他們從正確的方向解決問題。這就要求教師必須在課前多做準備，在課堂中反應要敏捷。
　　例如，在《電路分析及其應用》一課中，我是這樣引導學生的。
　　（承接上面傍晚電燈暗的問題）
　　師：當我們晚上走在路上，很多時候都會看到路燈壞了，這時我們都會想到什么？
　　生：這是路燈的質量問題。
　　師：那究竟是不是這樣的呢？假如有一盞路燈，無論安裝質量多好的燈泡，沒過多久就會損壞甚至燒掉，而且還發現它經常在深夜時燒壞。這又是為什么？
　　（讓學生討論，發表意見，得出它的原理跟剛才電燈變暗問題的原理是一致的，它只是剛才分析過程的逆過程。）
　　師：假如你是路燈維修員，你怎樣使路燈壽命增長呢？大家討論一下這個問題。
　　生：討論。
　　生：并入一個電阻。
　　師：設定一些實際數字，讓學生計算在很多用電器關閉后要使這盞路燈電壓不變的情況下應并入的電阻阻值，再計算如果并入電阻后其它用電器正常使用時用戶兩端的電壓。（例如：假設原來路燈與九個“220V，25W”的用電器并聯，且剛好這時的電壓是220V，路燈的規格也是“220V，25W”，關閉了九個用電器后，路燈兩端的電壓就會增大，要使路燈兩端的電壓還是220V，如果并聯一個電阻，則并聯的電阻阻值是215歐姆，如果在正常使用九個用電器和路燈時這個電阻一直并聯在電路中，那么這九個用電器和路燈兩端的電壓就會變為116V，所以如果并聯一個電阻的話會影響到整個電路中的用戶。）
　　生：通過計算知道并聯的電阻阻值要比較小，而這個小的電阻會使整個電路正常工作時用戶兩端的電壓小很多。
　　師：從這里我們可以看到并聯一個電阻是行不通的。還有沒有別的方法？
　　生：串入一個電阻。
　　師：那這個電阻不就白白消耗一部分電能，從長遠的角度看，切合實際嗎？最好的方法是什么？
　　生：把兩盞路燈串連起來。
　　本來傍晚電燈暗的問題已經解決了，但我又再提出一個路燈問題，從逆過程來加深學生對問題的認識，之后又向學生提出“路燈壽命增長”的問題，這樣層層深入探究，使學生對簡單的串、并聯知識有了更深入的理解；在“路燈壽命增長”問題的討論中，學生提出不同的見解，我并不急于表態，而是引導學生按照他們自己的想法去探究，發現錯誤后，再指導他們探究到真正的答案。這樣，在我的層層引導下，學生層層深入地進行探究，從而提高了學習新知識的能力。
　　（三）注意發揮學生的主體作用，讓學生在觀察和做實驗過程中發現并解決要探究的新問題。
　　物理是一門以實驗為基礎的科學，實驗在物理教學中起著舉足輕重的作用，是學生獲得感性認識的重要途徑。因此，只要得到正確的引導，學生在實驗中是很容易發現到新的問題從而引起探究的行為。
　　
　　例如，我在《復雜電路簡化方法》一課的教學中是這樣處理的。
　　給學生一個電路圖（圖甲），學生一眼看上去不知道四個電燈之間的串并關系，因此我先讓學生按圖接線，然后讓學生拿著A、B兩端一拉扯，馬上得到一個很簡單的電路圖（圖乙）。這時學生才發現圖甲這個復雜的電路圖原來與圖乙這個簡單的電路圖是等效的，從而引出如何把復雜電路簡化的問題。
　　上面的整個過程全部由學生自己動手去做，我只在一邊指導，不但充分發揮了學生的主體作用，提起了學生的學習興趣，而且讓學生學會了如何從實驗中提出問題。
　　再舉例子，在《薄膜干涉》一課中，我是這樣組織教學的。
　　先讓學生用稠度適中的肥皂液做第一個實驗，即透過自制肥皂膜，觀察酒精燈火焰在肥皂膜上的圖像及其變化。（學生動手做實驗，個個十分投入，很快就發出陣陣小聲的贊嘆聲，興致很高，每組學生都能做出同課本插圖一樣明顯的干涉圖像。）
　　這時我適時依次地給出以下問題：
　　（1）干涉條紋有何特點？
　　（2）干涉條紋是哪兩個面的反射光疊加形成的？
　　（3）干涉條紋為何是水平的？
　　（4）認真閱讀課本，并思考為什么可用干涉法檢查工件表面是否平整？
　　（5）隨著時間的推移，實驗的薄膜厚度怎樣變化？干涉條紋發生怎樣的變化？為什么？
　　這五個問題除了問題（2）和問題（5）給予適當的引導以外，其他都讓學生通過觀察實驗、閱讀課本和討論來解決。
　　接著我又讓學生做實驗二和三，即先后用較稠肥皂液和最稠的肥皂液做實驗，引導學生比較前后實驗現象的不同，進一步得出結論：條紋寬度與薄膜厚度有關，膜越厚條紋越密，當膜厚到一定程度，條紋過密以至于看不見，并引導學生用剛學的干涉知識去解釋。
　　這樣，問題和實驗環環相扣，使整個課堂教學緊湊有序，同時，讓學生親手做實驗，增強了學生的參與性，突出了學生的主體地位，使學生的求知欲望被充分激起，始終保持著對所研究問題的高度興趣，從而達到了學生自主探究的目的。
　　（四）注意知識遷移能力的培養。
　　探究教學的實質是給學生提供自我發展的空間，從而培養他們自覺探究知識的能力，而這種能力包含了對知識的遷移能力，因此，在探究教學中教師必須注意培養學生的知識遷移能力。
　　例如，在學習《電路故障分析》這一問題中我是這樣處理的。
　　根據圖甲提出以下問題：
　　（先提問學生各問題中可能出現的現象，然后讓學生做實驗，最后作出解釋。）
　　問題四：燈泡的亮暗很容易反映出電路是哪里出了問題，但如果不是燈泡而是電阻（圖乙），你又怎樣才能知道一個電路不正常工作的問題出在哪呢？例如：如果發現通過R的電流突然增加了，你能否知道問題所在呢？
　　問題五：如果給你一個電流表或一個電壓表，你怎樣檢測出電路的故障出在哪里？
　　一連串的問題使學生從直觀的燈泡故障問題轉移到抽象的電路故障問題的探究中，并學會了使用基本儀器來檢測電路的方法。這種做法使學生把剛學到的知識遷移到新的問題當中，使探究能繼續進行。
　　（五）注意課內探究與課外探究（研究性學習）相結合。
　　實施探究教學應采取課內探究與課外探究探究（研究性學習）相結合、普遍要求與個別指導相結合的方式，只要學生有探究的積極性，就完全可能在課外去做他們有興趣又能夠去做的事，這就使知識得到拓展，使探究得到延續。所以教師應該注意把課內探究與課外探究（研究性學習）結合起來，注意把對所有學生的要求和對個別學生的要求結合起來，以達到分層輔導的教學目標。
　　例如，在《電路分析及其應用》中學習簡單電路和復雜電路的分析和應用，我就讓學生舉一些有關電燈的其他物理現象并作解釋。然后我給出下面的幾個例子，留給學生課后去探究。
　　1.為什么同一時間段距離變壓器近的用戶的電燈比距離遠的要亮？
　　2.大家都知道燈泡的燈絲是用鎢絲來做的，當燈泡亮了之后，鎢絲會有什么情況出現？（鎢絲溫度升高之后會升華）升華之后它的溫度如何變化？電阻值又如何？功率呢？
　　3.當燈泡燒了之后，很多人會搖一搖，把斷了的燈絲搭上了再用，但是，這里就存在著一些問題，這個重新搭上的燈泡，與原來相比，消耗的功率發生了什么變化？安全性又如何?
　　再引導學生：單單一個燈泡就有這么多的問題可以去研究，那么我們日常生活中這么多用電器，就應該有更多的問題值得去研究，所以希望有興趣的同學課后自己去進行研究，有問題可以跟老師一起討論和研究。
　　類似的引導可以用一兩分鐘去完成，并不影響課堂的正常教學，但卻能提起學生課外探究的興趣和欲望，達到知識拓展和研究性學習的目標。
　　（六）注意讓學生多總結學到的知識。
　　學生探究的過程和得到的知識要讓學生及時地把它記錄下來，這樣學生才能在錯誤中或彎路中得到啟發，對于以后的學習和工作都有很大的作用，所以教師要鼓勵學生多做總結，多寫論文。我在上完每一節探究課后都要求學生把這節課學到的東西（包括學習方法）作一番總結，把感受記錄下來，寫成小論文。學生就在不斷的總結中不斷地提高。
　　三、結語
　　從根本上實施探究性課堂教學還有待于教材的進一步改革，有待于教育理念的徹底轉變。高中階段應進一步強化研究性學習，并逐步將探究學習引入課堂，摸索經驗，為進一步實施探究性課堂教學創造條件。