初談探究式課堂教學

魏清珠

摘 要：針對不同的課題和內容，創設形象、生動有趣的教學情景，選擇適當的方法導入新課。在獲取感性認識的基礎上，引導學生把已有知識和要探索的內容聯系在一起，引導學生對教學情景中的問題進行質疑，并提出猜想和假設。通過實驗進行探究和證明，獲取實驗的有關數據，進行分類、比較、概括、歸納等思維加工，總結規律得出結論。

關鍵詞：物理學；科學探究；動手實驗；引導教學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2017）02-088-02

物理學是一門自然科學，是隨著人類的不斷觀察自然現象、探索自然的奧秘而產生并且不斷發展的一門學科。新一輪教育改革提倡學生主動獲取知識，探究式課堂教學能使學生的身心與探究過程相結合，因而有利于各方面能力的提高。當今素質教育所提倡的以及新一輪教育課程的改革，已將科學探究列入教學的重要內容。這意味著學習的重心從傳統的傳授知識轉變為對知識的探究和積累過程，從學生被動的模式——教師講、學生聽，向學生主動獲取知識轉化。這樣可以充分發揮學生的主動性和創造性，才能更有利于學生自身的發展。從而培養學生的主體意識、科學探究、敢于創新的能力以及實事求是的科學態度；通過學生動手和動腦的探索活動，不斷激發學生的學習興趣，揭示隱藏其中的規律，逐步形成一種在學習活動中善于質疑、樂于探索、努力求知的欲望；提高對信息的收集、分析、判斷和運用能力；具有科學性和實踐性，有利于提高學生各方面的素質，適應現代教育的要求。探究式課堂教學過程模式可分以下五個步驟：

一、引入課題、創設情景

“俗話說：“良好的開端，成功的一半”。創設形象、生動有趣的教學情景是探究教學模式的重要起始[1]”。教師針對不同的課題和內容，選擇適當的方法導入新課。如：演示實驗、放映錄像、多媒體等教具，生動形象地再現與課題有關的內容、物理現象、物理事實，用簡明扼要的語言導入新課。創設形象、生動、有趣的教學情景，讓學生獲得充分的感性認識，激發學生的求知欲和學習興趣，喚起學生的好奇心，為后面的探究學習作好鋪墊，營造良好的氛圍。

例如：在上初中物理“焦耳定律”這節課時，可以選用多媒體展示現代生活中以電爐絲來加熱的用電器或播放用電不當而引起著火造成火災的錄像，創設“電熱”的物理情景即電流通過導線會產生熱，激發學生的熱情和探究興趣。

二、激發質疑、提出猜想和假設

“古人說：“學貴有疑、學則須疑”。疑是思之源，思是智之本[2]”。質疑是探求新知識的開始，也是探求新知識的動力，培養學生的創新能力。學生在獲取感性認識的基礎上，教師適當的引導學生把已有知識和要探索的內容聯系在一起，采取合作學習的方法引導學生對教學情景中的問題進行質疑，并提出猜想和假設。把學生分成若干小組，充分發揮每個小組豐富的想象力，圍繞教學情景展開討論，通過觀察、分析、比較各抒己見找出問題的有關因素和無關因素，抓住問題的本質，提出要研究的問題和疑點，并對問題提出初步的猜想和假設，形成小組的意見。對各小組的意見進行全班交流取長補短，把學生零碎的知識組成整體的共識，得出切合實際的猜想和假設。

例如：上例講的“焦耳定律”這堂課。學生通過前面觀察到電流通過導體會產生的熱量這一情景。經過討論與分析用電爐絲加熱物體和用電不當著火，電爐絲熱得發紅，而一般照明用的導線卻感覺不到發熱，這些現象中相同和不同的因素。學生根據它們相同的因素——電流通過導體都要產生熱量；通過電爐絲產生的熱量多而通過照明用導線產生的熱量少等不同因素，然后提出電流通過導體產生的熱量多少可能跟導線通過電流大小、導體電阻大小和通電的時間長短等有關的猜想和假設。

例如：在上初中物理“阿基米德原理”這節課的教學中。學生通過實驗1、把木塊放入水中木塊上浮、石塊放入水中石塊下沉，但用彈簧秤測得石塊在水中的讀數比石塊在空氣中的讀數減少了，說明它們受到浮力的作用，而浮力有大有小。學生通過實驗室2、石塊一半浸入水中和石塊全部浸入水中測出兩次的讀數不同，也就是兩種情況下浮力的大小不同，后一次的浮力較大。教師可啟發學生觀察除了浮力不同，還有兩次排開水的數量也不同（浮力大的排開水越多，浮力越小的排開水越少）。根據這一提示，學生就會提出物體所受的浮力大小可能跟物體排開水的多少有關的猜想。

學生在質疑的過程，教師要鼓勵學生大膽的猜想，要鼓勵學生自由的思考。學生有可能會提出與問題無關的猜想，或者抓不到關鍵因素而無從下手。教師應該有意識地引導學生提出問題的方向，信任學生并認真地對待每一位學生的獨到的見解，讓他們學會分析問題抓住問題產生的主要原因。在教師的指導下提出要研究的猜想和假設，然后啟發學生把猜想和假設用物理語言表達出來或直接寫出要研究的物理量之間的相互關系。

三、造條件、設計實驗、探討方案

實踐是檢驗真理的唯一標準。對學生質疑提出的猜想和假設是否正確，必須通過實驗進行探究和證明，這探究過程是教學的關鍵。收集資料、設計實驗是做好實驗的重要環節。開始，由于對所提問題的解決方法還抓不住實質，可能有點“亂”，這是必然的。教師應該營造環境引導他們緊緊圍繞各自的觀點明確目的。根據已有知識要循序漸進、分層遞進、有計劃、有目的的尋找和設計驗證猜想和假設的最佳方案。對學生設計的實驗不應該要求過高，只要他們有一點目的就應該鼓勵和肯定，不可能一蹴而就。針對不同的實驗難度，可采取不同的方法，教師還可以幫助學生修改方案等。例如：可以把學生要探索猜想的實驗步驟和設計的方法以及探討的方案等以填空的形式出現，減小實驗設計的難度幫助他們引上軌道。或者把實驗設計的原理、目的、器材全部提供給學生，讓學生自己完成實驗的全過程。

上例中“焦耳定律”這節課，學生在教師的啟發下提出電流通過導體產生的熱量可能跟導體通過的電流的大小、導體的電阻和通電時間的長短三個因素有關。對于四個變量的研究方法，可引導學生采用控制變量和對比的實驗方法去設計驗證的方案。設計如下：

1、研究產生的熱量與導體電阻的關系，則應該保證通過的電流大小和通電的時間相同。

2、研究產生的熱量與通過的電流大小的關系，則應該保證導體的電阻和通電的時間相同。

3、研究產生的熱量與通電時間的關系，則應該保證通過的電流大小和導體的電阻相同。

這樣學生就可以根據實驗目的來設計方案、選取器材等有關工作。但此實驗中熱量產生多少是不能直接觀察測量到的，可以提示把它設計成對液體或氣體進行加熱體積膨脹的大小來顯示產生熱量的多少。這是本實驗的難點，教師可點撥。

上例中“阿基米德原理”這節課，學生在教師的啟發下提出：浮力大的排開水越多，浮力越小的排開水越少，浮力大小跟排開水的多少有關的猜想。若能用實驗測出浮力的大小和排開水的重量，然后進行比較，就可以得出結論。學生就會結合現有條件，結合大家的分析和討論設計出測浮力的大小和排開水的重量的實驗方案。對于浮力的測量學生容易設計出，而對于排開水重量的測量可能會感到困難，教師應該指出把排開的水收集起來再進行測量，這樣實驗就容易多了。

四、分組實驗、自主探究

根據前面的分析和討論選擇好最佳的實驗方案。接下來的環節就是學生動手實驗，通過實驗操作和互相交流促使學生積極主動地動腦、動手實驗。教師在此過程中主要是指導學生進行實驗、引導學生如何觀察、進行數據記錄，強調實驗中應注意的事項和可能存在的問題，以保證學生整個實驗的順利完成。同時使學生感受到探索的樂趣，向著未知領域不斷探索。還能從中學到方法、掌握技能，培養學生獨立操作的能力，激發學生愛科學的熱情。

上例中“焦耳定律”這個實驗，學生根據選取的最佳實驗方案，教師在指導學生實驗時要指出實驗時的注意事項。如電路的正確連接、電表的正負接線柱、正確的讀數方法和記錄表格等。

五、總結結論、驗證猜想和假設

學生經過實驗的探究，獲取實驗的有關數據，然后對所得數據進行分類、比較、概括、歸納等思維加工，從而總結問題的有關規律得出結論，并用文字、圖像、公式等方式表示出來，驗證自已的猜想和假設，達到知識創新的目的。從而獲得巨大的成功感，激發學生自主學習、探究的熱情和興趣，培養學生敢于探索、敢于創新的能力。這樣不僅能檢查學生對已學知識的理解和掌握，而且能夠促進知識的遷移，使學生的知識、技能逐步提高和深化。

結論：探究式課堂教學改變了傳統的教學模式，為學生創造了一種再發現的學習情境，學生不但能從中發現知識、鞏固知識和發現方法還能掌握技能。探究需要學生用身心去感受、用腦去思考、用心靈去體驗，能使學生的身心與探究過程相結合，因而有利于各方面能力的提高。

參考文獻

[1] 鄭 研.探究性教學模式的建構與實踐研究[J].中學物理，2001，10：12.

[2] 趙智朵.創設質疑情境 培養創新能力[J].中學物理，2001，6：4.