高中物理探究式教學有效性初探

吳士蕾

摘 要：探究式教學是一種重要的教學方式，有利于學生學習能力的提高，有利于學生科學素養的培養。物理為自然科學的基礎學科，是學生科學素養培養的沃壤，認真分析教材，不難發現，其中大部分知識點都可以進行科學探究。本文通過實際課堂教學案例，談開展科學、高效探究式教學的方法及感悟。

關鍵詞：高中物理；探究式教學；有效學習

建構主義理論認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學生在一定的情境即社會文化背景下，借助教師和同學的幫助，利用必要的學習資料，依據已有的知識和經驗進行意義建構而獲得的 [1 ]。在意義建構的過程中，教師起指導與促進作用，而學生通過協作、交流、探究等學習方式獲取新知，成為意義建構的主體。在此理論基礎上，以“教師主導與學生主體相結合”為基本特征的探究式教學應運而生。

探究式教學與傳統教學相比，其本質區別在于：探究式教學中，教師不再是填鴨式的教，而是有針對性的、啟發性的引導；學生不再是被動的學，而是帶著問題自主的、有興趣的探究。探究式教學不但符合學生獲取新知的規律與特點，也有利于學生創新思維、創新能力的形成與發展，有利于社會創新型人才的培養。那么，怎樣才能獲得優質、高效的探究課堂呢？本文將在自身教學實踐經驗的基礎上，結合典型探究案例，談談探究式教學有效進行的一些想法及感悟。

1 精心做好課前準備、恰當選擇探究內容是探究式教學有效進行的前提

精心做好課前準備，是上好一節課的前提。這個準備，既包括備教材，又包括備學生。高中物理可以探究的內容很多，但并不是所有的內容都值得探究，只有在了解教材、了解學生的基礎上，才能對探究的內容做出恰當的選擇。

1.1 認真處理教材，挖掘知識點間的內在聯系

現在的教材與過去的教材相比，內容更具彈性與選擇性，為教師的教學留有較大的空間。教師作為課堂教學的組織者，不必將教材當作金科玉律，完全照搬教材的內容與過程進行機械化教學。教師可以在鉆研教材、掌握各知識點之間關系及衍生規律的基礎上，對教學內容進行科學、合理的篩選與整合，對可以探究、值得探究的教學內容，進行創造性教學。

如《用磁感線描述磁場》這節內容的教學，常存在將直線電流、環形電流和通電螺線管電流周圍的磁場分布割裂分析的弊端，亦或是將磁感線分布情況直接以PPT的形式呈現給學生，使學生知其然不知其所以然。其實，認真分析不難發現，三種電流周圍的磁場分布有其內在關聯。環形電流周圍的磁場可由直線電流彎成環形后獲得，而通電螺線管周圍的磁場可以由多個通電圓環相疊加而推出（如圖1）。因此，在這部分內容的教學中學生可以以探究為主線，充分發揮合作、交流、探究等教學元素，通過小組合作的方式，探究出三種電流周圍的磁場分布情況，使學生獲得系統知識的同時，探究的科學素養也得到進一步提升。

1.2 深入分析學情， 確定學生的最近發展區

學生是探究的主體，確定探究內容時，應該認真分析學生學習的基本情況，了解學生的最近發展區及易錯、易疏忽的知識點，選擇學生只要努力就可探究到的內容，同時使易錯、易疏忽的知識點在探究的過程中得到更正及強化。

如《帶電粒子在復合場中的運動》這一節，是洛倫茲力新課教學之后的教學內容，學生在學習這一節內容之前，比較熟悉的是物體在單一場中的運動情況，如在重力場或電場中的直線、曲線運動，沒有接觸過有磁場參與的復合場運動情況，因此涉及到與磁場相關的洛倫茲力時，學生常忽略粒子速度的變化對洛倫茲力的影響。為了強化洛倫茲力與粒子速度的關系，這部分教學可以設置如下習題作為探究的內容：

例：帶電的粒子處在如圖2所示的正交勻強電、磁場中。

問題：①如果粒子沿MN做勻速直線運動，則粒子具體的運動方向如何？②如果粒子沿MN做直線運動，則粒子具體的運動方向如何？

問題說明：問題①由粒子的運動狀態可以反推出粒子的受力情況及運動方向，強化洛倫茲力方向與速度方向之間的關系；問題②因為有洛倫茲力參與，粒子所做的直線運動一定為勻速直線運動，強化洛倫茲力大小與速度大小之間的關系。

2 精心設計探究過程、引導學生主動探究是探究式教學有效進行的保障

在探究課堂中，只有學生主動探究，才有可能獲得良好的教學效果。因此，在探究活動前，教師可以對探究活動進行精心設計，充分調動一切積極因素，激發學生的探究欲望，為有效探究做好準備。

2.1 創設良好的教學情境，調動學生多種感官

教學情境既包含學生所處的客觀學習環境，也包含與具體教學內容相關的背景材料、資源等。在探究活動前，教師要充分考慮、設計探究活動，用自己的經驗與智慧為學生創設輕松、向上的教學情境，選擇符合學生經驗和認知水平的素材，利用屏幕投影或實物教具展示等方式，把學生吸引到探究活動中來。

如《用磁感線描述磁場》這節教學內容，在已經獲得直線電流周圍磁場及磁感線分布情況的基礎上，為了得到環形電流周圍磁場的分布情況，教師可設計一個探究性小實驗。課前為每個學生準備一根長約50cm的金屬絲，讓學生探究如何通過手頭提供的材料確定環形電流周圍的磁場。大部分學生會對這種設計活動感興趣，會將直導線成環形導線，自然會聯想到直線電流周圍的磁場相應的也會轉變成圓形電流周圍的磁場，從而獲得探究結果。教師還可以進一步通過PPT動態演示直線電流周圍磁場轉變為環形電流周圍磁場的具體演變過程，使抽象的問題變得形象、具體，刺激學生感官，調動學生學習的積極性。

2.2 把握問題設計的梯度，控制問題設置的難度

探究從問題開始，問題設置的難度、梯度，將直接影響學生是否有興趣探究。課前，教師應依據問題探究的價值，控制好問題探究的難度。為了避免探究偏離主題或無疾而終，教師可以設置系列有梯度的問題，對探究做適度引導。

如《用磁感線描述磁場》教學中，確定直線電流方向與其磁感線方向之間的關系時，授課教師常將安培定則直接給出，實際上可以在此處設計一個探究活動，讓學生自己探究判斷兩者方向關系的方法，不但可以調動學生學習的積極性、發散學生思維，還可以使學生的創新能力得到進一步提升。由于該探究內容有一定難度，教師可以設置如下問題引導：

①電流方向、磁感線方向有何特點？

問題說明：一個為直線方向，一個為圓形方向，并且電流的方向可以朝向空間的任何方向。意在提示學生所選擇的判斷方法中既應包含直線形的物體，也應包含圓形的物體，而且整體可以在空間中朝任意方向轉動。

②確定電流方向、磁感線方向關系時應遵循什么原則？

問題說明：應以簡單、方便為原則，可以隨時隨地進行方向判斷。意在提示學生所選擇的方法應該是隨手就可以進行判斷的方法，不能太復雜。

3 科學調控探究過程，使學生有所收獲是探究式教學有效進行的根本

真正意義上的探究既不是漫無目的、放羊式的探究，也不是按照既定教學設計刻板的、走形式的探究。有效的探究既依據設計，又不完全拘泥于設計，有效的探究應該可以讓學生真正運用與科學家相同的探究方法、經歷與科學家相同的探究過程，形成科學的探究品質，讓學生真正有所收獲。

3.1 重視探究過程，淡化探究結論

探究不能受設計好的探究程序及書本結論的束縛，而使整個探究過程失去創新性與生成性。在探究的過程中，得出結論固然重要，但探究的最終目的不是讓學生記住結論，更重要的是讓學生體驗探究過程、掌握探究方法。因此，在探究過程中學生的想法哪怕超出了設計的預想，或得到與書本不一致的結論，只要方法恰當都應該給予積極的肯定，進而鼓勵學生的創新。

如在上例《用磁感線描述磁場》教學中，探究直線電流方向與其磁感線方向之間關系時，學生的思維是很發散的，可能探究出來我們意想不到的結果。例如：有的同學認為可以用螺絲釘來判斷兩者之間的方向關系，螺絲釘的釘子方向對應電流的方向，螺絲釘的螺紋的走向代表磁感線環繞方向；有的同學認為可以用人體來判斷兩者之間的方向關系，人頭的朝向對應電流的方向，腰圍的某一旋轉方向對應磁感線的環繞方向等等。個人認為只要探究結果合理都應該給予肯定。但不可否認這些方法與右手定則進行比較，右手定則是最方便、最合理的，順勢即可得出右手定則的內容。

3.2 預留充分探究時間，避免探究流于形式

蘇霍姆林斯基曾說過：自由支配的時間是學生個性發展的必要條件。同樣，充分的時間也是有效探究的必要條件。充分的探究時間，可以促使學生在與小組成員交流、合作的過程中完善自己的想法；可以引導學生從不同的角度分析問題、解決問題，加深對物理知識的理解；可以讓學生經歷一個從抽象到具體的思維過程。

如《加速度》這節內容的教學中，學生常會將速度變化、速度變化的快慢兩概念混淆。在新課教學時，教師可以讓學生探究如何理解速度的變化及速度變化的快慢這一問題。短時間內學生可以較直接的獲得區分方法，就是利用公式分析理解。速度變化為Δv，而速度變化的快慢 ，要考慮時間的問題，即在相同時間內看速度變化的多少，越小的速度變化越慢，越大的速度變化越快。如果能給學生充分的探究時間，學會有可能會舉出一些生活實例來說明兩者的區別，例如木塊從一端抬高的木板上端往下滑行時，木塊的速度會發生變化，如果木板抬高的角度不同，木塊速度變化的快慢就會不一樣，角度越高速度變化越快，角度越低速度變化越慢（如圖3）。這種探究不但促進了學生對知識點的理解，也加深了學生對“物理源于生活，生活中處處有物理”的認識。

以上淺談了幾點有效實施高中物理探究式教學的幾點想法與感悟，要真正獲得高效的探究課堂，在實際操作中還需要兼顧其他很多因素。但相信，在廣大同仁的共同探索與努力下，我們探究課堂的相關理論會不斷的豐富與完善，我們的教學實踐也會收獲更豐碩的成果。

參考文獻：

[1]張大均.教育心理學[M].北京：人民教育出版社，2003.