探究式教學在高中物理教學中的實施策略研究

摘 要：隨著社會的快速發展和科技的不斷進步，傳統的教育模式已經難以滿足現代社會對人才的需求.教育改革強調學生能力的全面發展，特別是創新能力和實踐能力的培養.在這樣的背景下，探究式教學作為一種新型的教學模式，在高中物理教學中得到了廣泛應用.探究式教學是以學生為中心，強調通過探究活動激發學生的學習興趣，培養學生的科學思維和問題解決能力.文章旨在探討探究式教學在高中物理教學中的實施策略，以期為高中物理教學提供新的視角和方法.

關鍵詞：探究式教學；高中物理；實施策略

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）30-0095-03

收稿日期：2024-07-25

作者簡介：王穆杰（1975.3—），男，江蘇省贛榆人，本科，中學一級教師，從事高中物理教學研究.

當前知識經濟迅速崛起，這對學生的綜合能力和創新思維提出了更高的要求，這種變化促使一線教師不斷尋求創新教學方法，以適應快速變化的社會和工作環境.在這樣的背景下，探究式教學作為一種以學生為中心，強調主動學習和探索的教學模式，受到了廣泛關注.高中物理作為培養學生邏輯思維、實驗技能、科研態度的重要學科，正面臨著從傳統的知識傳授向能力培養轉變的挑戰.探究式教學的引入不僅與當前教育改革的方向相契合，而且能夠激發學生的學習熱情，提升學生的科學素養.

1 探究式教學在高中物理教學中實施的必要性1.1 有利于培養學生的科學思維

探究式教學在高中物理教學中的實施有利于培養學生的科學思維，科學思維是學生理解物理知識本質的基礎，也是學生解決問題和創新的關鍵能力.在傳統的教學模式中，學生往往是被動接受物理知識，缺乏深入思考和主動探索的機會，這種方式雖然能夠在短時間內提高學生對知識的掌握數量，但對于學生科學思維能力的培養卻效果不佳.科學思維的培養需要學生在探究中提出問題、假設、實驗、觀察、分析和總結，這一過程恰恰是探究式教學所強調的.探究式教學通過提出開放性問題，激發學生的好奇心和探究欲，促使學生主動思考、積極尋找答案，這種以問題為中心的學習方式能夠讓學生在尋求解決方案的過程中，自然而然地鍛煉科學思維方式，如觀察、分類、推理、預測和驗證等^［1］.例如，在探究物理現象的原因時，學生不但需要了解物理現象本身，還需要通過實驗或數據分析等方式，探索背后的物理原理.同時，探究式教學更強調學生的主動參與和實踐經驗，通過親身經歷實驗過程，學生能夠更加直觀地理解物理概念及物理原理，從而促進抽象思維的發展.在實驗探究中，學生需要自己設計實驗、操控實驗設備、收集分析數據，這個過程需要學生具備一定的物理知識和操作技能，更重要的是要求學生能夠邏輯嚴密地分析問題、解決問題，這種經驗的積累對于培養學生的科學思維也是至關重要的.此外，探究式教學能夠為學生提供一個不斷試錯的安全環境，這一點對于科學思維的培養尤為重要.在探究過程中，失敗是常有的事情，但正是對這些失敗和反思的調整，讓學生學會了如何面對失敗，如何從錯誤中學習，培養了學生解決問題的韌性和創新能力，這也是科學思維培養中的關鍵因素.

1.2 有利于增強學生的學習主動性

探究式教學通過讓學生主動探索問題，有效激發學生對物理學科的興趣，促進學生積極參與學習過程，從而顯著提高學習效率和效果.在傳統的教學模式中，教師往往是知識的傳遞者，學生是被動的接受者，這種模式很難激發學生的內在動力和學習熱情.而探究式教學將學習的主動權交給學生，讓學生在教師的引導下自主探索和發現問題，極大地增強了學生的主動性和自我驅動力.探究式教學提倡為學生提供真實且具有挑戰性的問題情境，當學生面對實際問題時，他們往往會更具有強烈解決問題的欲望，這種探究欲望是學習主動性的重要驅動力^［2］.同時，探究式教學強調學生的參與和體驗，讓學生在實際操作中學習物理知識和原理.通過親手設計和進行實驗，學生可以直觀地觀察物理現象，親身體驗科學探索的過程，這種經驗對于增強學生的學習主動性極為重要.

2 探究式教學在高中物理教學中的實施策略

2.1 確立以問題為中心的教學模式

確立以問題為中心的教學模式，是探究式教學在高中物理教學中實施的重要途徑，這種教學模式以學生面對的問題為出發點，通過問題的探究過程引導學生主動學習物理知識和解題方法，從而深化對物理概念的應用.在具體實施時，教師可以圍繞物理的核心概念和原理，設計具有挑戰性和現實價值的問題，激發學生的好奇心和探究欲望.例如，在講解牛頓運動定律時，教師可以提出這樣一個實際問題：從甲地到乙地111 km，其中有1/4是平路，1/2是上坡路，1/4是下坡路.假定一輛車在平路的速度是20 km/h，上坡的速度是15 km/h，下坡的速度是30 km/h.則該車由甲地到乙地往返一趟的平均速度是多少？這個問題不僅涉及牛頓第二定律，還與摩擦力、重力、加速度等多個物理概念相關.學生需要通過團隊合作收集資料、設計實驗、測量數據并進行分析，最終解決這個問題.在這個過程中，學生能夠深刻理解牛頓運動定律的應用，還能學會如何將理論知識與實際情況相結合.在設計問題時，教師應注意問題的設計要具有一定難度，既不能太簡單，使學生缺乏探究的動力，也不能太復雜，超出學生的認知范圍.此外，問題應具有開放性，允許學生從不同的角度、用不同的方法進行探索，這樣可以培養學生的發散思維.

2.2 設計合理的實驗探究活動

合理的實驗探究活動能夠讓學生通過親身參與實驗，深刻理解物理原理，并培養科學研究和問題解決的能力.合理的實驗設計應緊密結合物理課程的核心內容，鼓勵學生親自實踐.以電磁感應的知識為例，當教師講解法拉第電磁感應定律時，可以設計一個實驗探究活動：探究線圈中的磁通量變化如何影響感應電動勢的大小.在這個活動中，學生需要自主設計實驗，如改變磁鐵移動的速度、磁鐵與線圈的相對位置、線圈的匝數等，觀察并記錄感應電動勢的變化情況，從而探究電磁感應的規律.通過這樣的實驗探究，學生能夠直觀地理解法拉第電磁感應定律，還能學會如何通過實驗方法驗證物理理論，增強對物理學習的興趣.在設計實驗探究活動時，教師需要確保實驗的安全性、可行性和科學性^［3］.安全性是實驗設計的首要考慮因素，要確保所有實驗操作對學生都是安全的；可行性要求實驗設計要考慮到學校的實際條件，如實驗材料、設備的可用性等；科學性則要求實驗能夠有效地驗證物理理論，實驗結果要能夠準確地記錄分析.此外，教師在指導實驗探究活動時，應鼓勵學生發揮創新精神，允許學生進行實驗方案的自主設計，甚至鼓勵學生對已有的物理理論提出疑問、重新驗證.教師的角色應從知識的傳授者轉變為學生學習過程的引導者和協助者，為學生提供必要的支持和指導，幫助學生在遇到困難時找到解決問題的方法.通過設計合理的實驗探究活動，探究式教學不但能夠使學生在實踐中學習物理知識，更重要的是能夠培養學生的科學探究能力，使物理學習變得更加生動有趣，更能激發學生的學習熱情，提高學習效率.

2.3 引導學生積極合作學習交流

物理教師應在課堂中鼓勵學生在小組內進行討論、交流以及合作解決問題，促進學生之間互相學習，培養學生的團隊合作能力和溝通技巧.以“光的折射”為例，教師可以設計一個團隊探究任務：探究不同介質中光線的折射規律.學生需要在小組內分工合作，一部分學生負責實驗設計，包括準備實驗器材、設置實驗參數等；另一部分學生負責數據收集和分析，記錄光線在不同介質界面上的入射角和折射角.最后，全組成員共同討論實驗結果，并探討實驗中可能出現的誤差和不確定性因素.通過這種合作學習的方式，學生既能夠深刻理解光的折射現象和折射規律，還能學會如何在團隊內有效溝通和協作，共同解決問題.在引導學生進行合作學習交流時，教師應注意為學生提供一個開放包容的學習環境，鼓勵學生表達自己的觀點和想法，即使是錯誤的觀點也應得到尊重和正確的引導^［4］.教師應在必要時介入小組討論，提供指導幫助，但應避免過度干預，以免削弱學生的主動性和創造性.此外，教師還可以利用現代信息技術手段，如在線討論平臺、協作軟件等，拓展學生的合作學習空間，使學生能夠在課堂內外進行持續的交流合作，進一步提升學習的質量.

2.4 采用多元化的評價方式

多元化的評價方式既關注學生的知識掌握情況，也涵蓋了學生的思維過程、實驗技能、合作態度以及創新能力等多個方面.通過多元化評價，教師可以更全面地了解學生的學習情況，進而為學生提供更為個性化的指導.在物理教學中，尤其是探究式教學中，傳統的筆試評價方式往往難以全面評估學生的學習成果.例如，在講解“機械波”這一內容時，除了理解波的基本概念和計算波速、波長等物理量外，學生還需要通過實驗探究波的干涉和衍射現象，更深刻地理解機械波的傳播特性.因此，在評價學生的學習成效時，教師應當綜合考慮學生在實驗設計、數據分析、結果呈現等方面的表現，以及他們在小組討論匯報中展現的合作精神和交流能力.多元化評價方式有很多，常見的評價方式有學生的實驗報告、項目作業、小組討論表現、課堂互動參與度、創新實驗設計、同伴評價和自我反思等.在評價過程中，教師可以設置一系列具體的評價標準，如實驗報告的完整性、數據的準確性、分析的深度、討論的邏輯性、表達的清晰度等，以確保評價的公正性和有效性.例如，當學生在研究“電磁感應”現象時，除了書面考試外，學生可能還需要提交一個包含實驗設計、實驗過程記錄、數據分析和結論的綜合性報告.通過采用多元化的評價方式，教師能夠激發學生從多個維度參與物理學習，不僅關注答案的正確與否，更重視學習過程中的探索、合作與創新.

3 結束語

綜上所述，探究式教學在高中物理教學中的實施，對于提高學生的學習效率和質量具有重要意義.通過確立以問題為中心的教學模式、設計合理的實驗探究活動、引導學生積極合作學習交流以及采用多元化的評價方式等途徑，物理教師能夠有效激發學生的學習興趣和主動性，促進學生科學思維能力和實踐能力的發展，幫助學生適應當前教育改革的要求，為學生的全面發展和終身學習奠定基礎.

參考文獻：

［1］ 葛芳.探究式教學法在高中物理教學中的應用研究［J］.廣西物理，2023，44（04）：145-147.

［2］ 李亮，康擁軍.探究式教學模式在高中物理教學中的有效應用［J］.考試周刊，2023（49）：129-132.

［3］ 楊孟杰.高中物理問題式教學模式的實踐探索［N］.山西市場導報，2023-11-30（D06）.

［4］" 劉牧云.問題鏈探究式教學模式在高中物理真實情境中的應用研究［J］.數理化解題研究，2023（33）：78-80.

［責任編輯：李 璟］