物理微探究教學模式初探

彭東華

在物理教學中實施探究性教學的理念毋庸置疑是先進的，而且在一定的時期內仍將引領對物理課堂教學進行更深層次的變革。然而，反思曾一度轟轟烈烈的課改探究潮現在所面臨難以為繼的尷尬現實，不僅僅是課程（教材）的設計出了問題，對應的評價機制沒能建立和完善，還有一個重要的因素是照搬照套國外的教學方式和模式，將探究性學習和傳統的講授式學習完全對立和割裂開來。探究性教學若沒有遵循學科內容本身的發展規律，沒有遵循學生的認知能力和認知結構的心智發展規律，過度地使用或濫用探究性學習，沒有充分考慮學生的個體差異和學校間、地域間的差異，沒有充分考慮作為執行者的教師在操作層面的實際困難，就會失去了本應有的強有力的教學實踐支撐，成為所謂的空中樓閣。再先進的教學思想和理念如果失去了其培育發展的基礎而一味地強調思想和理念本身的先進性是無助于將其落實到具體的教學實踐中的。正是鑒于上述原因，我提出了物理“微探究”的概念。

一、微探究的概念范疇和特征要素

所謂“微探究”，即在物理教學中對常規意義的探究性教學進行精簡、分解使其小型化、片斷化以適應更為廣泛的教學群體，在保留探究式教學思想精髓的同時提高探究的實用性、靈活性、可操作性和實效性。

微探究，其典型特征是切入點小，用時短，簡便易操作，探究內容范圍小且可調控，包含某些（并非全部）探究性教學的主要特征。微探究將實驗探究活動或思維探究活動鑲嵌在課堂教學之中，短小靈活，既是內容又是方法，體現探究為教學服務。微探究強調充分發揮教師的導引功能，將自主探究與引導相結合提高探究的效率，探究過程并非一定要學生親自操作做實驗。微探究主要包含以下的特征要素。

1. 自主性。即自主探究或教師引導下的探究，學生主動的思維活動，積極參與到教學中。

2. 交互性。能夠體現相互交流與協作，形式可以多種多樣，如師生互動、生生互動、組組互動、人機互動等。

3. 較少的思維量和操作活動。探究的思維量不宜過寬泛，通過減少探究的思維量降低探究的難度，提高學生的參與度；通過器材或實驗方向方法的限定提高微探究的可操作性，讓大部分的學生可以完成探究的設計和操作。

4. 包含特定的（某些或部分）科學探究環節。

二、微探究的實施方法策略

1. 探究過程精簡化：探究實驗并非要經歷完整的探究過程，可以省略或者跳過某些探究環節，或者用一些方法手段簡化探究過程，突出某些或某個主要的探究環節內容，使整個探究過程簡潔、用時短、易操作、效率高。

2. 探究內容小型化：將一些較為大型的探究內容進行分解，形成一組小型的子探究實驗，教學過程中有選擇性、有針對性地完成其中的某個或幾個子探究。或者對實驗探究的器材、方向、方法作出一定的條件限定，使探究只在較小范圍內進行，避免因為探究范圍過廣、探究方向過多而造成的探究困難。

3. 探究環節片斷化：根據實驗的內容特點，選擇最能結合實驗開展的某個探究環節，即一個實驗中只是完成探究的其中一個或兩個探究環節。比如只是完成實驗器材的選擇，或實驗步驟的設計，或實驗表格的設計，或實驗數據的分析處理，等等。通過不同實驗選擇不同的探究環節，使學生由掌握較為零散片斷化探究環節日積月累逐漸形成對完整探究的認識和開展完整意義探究的能力。

三、微探究的基本模式

微探究以4～5人為一小組形式組織開展教學，學生所用到的實驗器材現場分發，探究完后立即收回。教師提供的器材實質上對探究的思路、方向和方法作出了間接的條件限制，使探究在小范圍內進行，大大降低了探究的難度。通過教師的導引簡化探究過程，突出主要的探究環節內容，使整個探究過程簡潔、用時短、易操作、效率高。下面以新修訂的人教版初中物理教材內容為例介紹微探究的基本模式。

模式一 散點式探究

將探究點分散在課堂的各個時間段，探究點間可以無關聯。這種模式適合探究內容較為簡單、易于操作實現的實驗探究。探究點的設置不宜過多，一般每節課2～3個即可，甚至也可只有一個探究點，以利于留出充足時間給其他的教學內容。

案例1：探究聲音的產生條件；聲音的傳播條件（第二章第1節《聲音的產生與傳播》）。

準備器材：音叉（不同頻率各一根），直尺，燒杯，水，帶繩乒乓球，鐵架臺（每小組1套）。

學生可以利用彈撥直尺，或敲擊音叉后將其浸入盛水燒杯濺起水花，或音叉彈開繩子系住的乒乓球探究得出聲音是由振動產生的。聲音能通過固體傳播由學生對比耳朵離開桌子和貼在桌子上所聽到的手敲擊桌面聲音大小不同探究得出。其余的像聲音可以借助空氣、液體傳播和真空不能傳聲則由教師利用ppt、視頻或Flash分析得出，使探究只圍繞教師所設定的主要知識點進行，簡化探究過程，降低實驗的難度。同樣的器材在《聲音的特性》一節中還可以用來探究音調的影響因素（頻率）及響度的影響因素（振幅）。通過提供的器材和教師的導引間接限定了探究的思路、方向和方法并且簡化探究過程，從而突出主要的探究環節內容（頻率對音調的影響，振幅對響度的影響），使探究過程簡潔、用時短、易操作、效率高。

模式二 引導式探究

對于一些較為大型的實驗探究，可將探究內容拆解為幾個子探究，師生共同討論后教師利用提供的相關器材示范完成第一個子探究的操作，讓學生上臺模仿完成后面的子探究。提供的器材間接限定了實驗的思路方法，避免探究的方法方向過多。教師的示范引導學生如何利用器材進行探究，加上師生間的討論有效降低探究的難度。實際的操作過程可由學生代表上臺完成，使動手能力較弱的學生也獲得相應的觀感體驗。同時，也減少了探究對實驗器材的需求依賴，克服器材不足的困難，防止學生玩弄實驗器材而不進行有效探究。

模式三 局部式探究

有些物理規律或定律包含有幾個內容，但不是所有的內容都適合探究或有些內容實行探究會存在較多的困難。對于這種探究實驗我們可以選擇規律或定律內容的局部進行探究，其余的實驗內容可由教師演示或用Flash動畫等其它的方式完成。

案例2：光的反射定律；光的折射規律（第四章2、4節《光的反射》《光的折射》）。

準備器材：小平面鏡，玻璃磚，激光手電筒，圖畫紙，直尺，量角器（每小組1套）。

通過PPT導引方法和步驟，讓學生以畫圖紙作為承接顯示光路的平面，先畫一條直線作為平面鏡的反射面或玻璃磚的折射界面，用激光手電筒產生的激光束沿著在畫圖紙上作好的多條入射光線射向平面鏡或玻璃磚，找出并確定反射光線或折射光線的位置。實驗只探究光在反射和折射時入射角與反射角或折射角的角度大小關系以及入射光線、反射光線或折射光線與法線的位置關系，三線共面等其它內容由教師演示或Flash動畫得出。規律的得出可以抽取1～2個小組的實驗圖紙在展示臺上由學生總結歸納，教師輔助學生進行歸納分析。

模式四 片斷式探究

實行探究環節模塊化，將探究環節劃分為四個固定的模塊，實驗過程選擇某個（或某些）模塊進行探究，使探究過程只經歷特定的探究環節。模塊一：提出問題與猜想假設；模塊二：選擇實驗器材與設計實驗方案，或步驟，或實驗表格；模塊三：實驗操作和數據的收集；模塊四：實驗數據分析處理。

案例3：探究《電流與電壓和電阻的關系》（第十七章第1節）。

準備器材：學生電源，電流表，電壓表，滑動變阻器，定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω各一個），開關，導線（教師1套）。

本節課是一個大型的實驗探究，完成實驗需要一節課的時間，要求學生完全自主進行實驗探究得出實驗結論是很困難的。為了順利完成實驗，教學中只是讓學生完成實驗設計、數據分析處理兩個探究模塊內容。實驗設計包括實驗電路圖的設計和完成電路連接圖，數據分析重點放在根據實驗得到的數據畫出電阻一定時電流與電壓的關系圖像從而得出兩者的正比關系。其余的探究模塊環節由教師以PPT導引、展示等方式過渡，實驗的操作由教師完成。當然，對基礎較好的班級也可以由學生討論后選出代表上臺連接實物電路和進行實驗操作。

探究環節模塊化，探究過程片斷化后，使微探究的應用范圍更加寬泛、操作更加靈活、用時短且效率高，有利于微探究教學的常態化。許多實驗都可以采取這種方式進行探究，例如：探究重力大小與質量的關系（完成數據圖像分析處理）；探究二力平衡條件（完成表格設計和數據分析）；探究影響摩擦力大小的因素（完成方法步驟設計、表格設計）；探究影響壓力的作用效果（完成方法和步驟的設計）；探究液體的壓強的規律（完成方法設計、數據分析）；探究影響動能和勢能大小的因素（完成方法方案設計）；電阻的測量（完成實驗步驟的設計、實驗表格的設計）。

模式五 模擬體驗式探究

創設仿真的教學情境或實驗環境，能夠讓學生在“模擬”的實驗條件下體驗探究的過程，或由教師模擬實施探究的過程，使學生獲得相關的體驗，學習相關的技能，形成科學探究思維。

責任編輯 羅 峰