高中物理教學(xué)中探究式教學(xué)模式的應(yīng)用分析

在教育領(lǐng)域不斷改進(jìn)和革新的當(dāng)下，涌現(xiàn)出許多新的教學(xué)理念和教學(xué)方法，且對高中物理教學(xué)提出更高要求。物理學(xué)科教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，組織各種實踐探究類活動，以擺脫傳統(tǒng)課堂教學(xué)的束縛，給予學(xué)生更多自主權(quán)和獨立探究權(quán)，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實驗、推理等方式完成探究性問題或任務(wù)，深入探究物理現(xiàn)象背后的本質(zhì)規(guī)律。一方面，促進(jìn)物理探究式教學(xué)順利進(jìn)行，提升課堂教學(xué)效果；另一方面，促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度，由被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的主動建構(gòu)者。

一、相關(guān)概述

（一）探究式教學(xué)的內(nèi)涵與應(yīng)用價值

探究式教學(xué)以杜威的“做中學(xué)”理論為思想基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)通過實踐活動來促進(jìn)學(xué)生主動探究，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、實驗、推理、討論、驗證，在實踐探究和自主學(xué)習(xí)中主動建構(gòu)知識。具有問題導(dǎo)向性、自主探究性、合作建構(gòu)性、實踐開放性等特征，是以學(xué)生為主體、以問題為導(dǎo)向的主動學(xué)習(xí)模式[1]。

高中物理作為一門理論性和實踐性都較強(qiáng)的自然學(xué)科，涉及許多抽象的物理概念和復(fù)雜的物理現(xiàn)象，對多數(shù)學(xué)生而言，存在較大學(xué)習(xí)難度。高中物理探究式教學(xué)模式的應(yīng)用，則很好地改善了這一問題，對課堂教學(xué)具有重要作用，其應(yīng)用價值主要體現(xiàn)為：

第一，有利于激發(fā)學(xué)生物理探究興趣。在物理探究教學(xué)實踐中，教師可以通過生活化問題（如“手機(jī)無線充電原理”）或趣味實驗（如用礦泉水瓶模擬火箭發(fā)射），將抽象物理概念具象化，觸發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，促使他們主動探究物理知識。第二，有利于學(xué)生養(yǎng)成良好的探究習(xí)慣。在實踐操作中，通過方法論滲透和常態(tài)化實踐，學(xué)生逐漸明白物理探究的重要性，主動將探究行為延伸至課外，有效拓展物理學(xué)習(xí)。第三，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，包括批判性思維、發(fā)散性思維和跨學(xué)科思維。在探究教學(xué)中，教師鼓勵學(xué)生質(zhì)疑經(jīng)典結(jié)論（如“牛頓第三定律在非慣性系中是否成立？”），以培養(yǎng)他們證據(jù)導(dǎo)向的思辨能力；或者設(shè)計開放式問題（如“用三種不同方法測量重力加速度”），幫助學(xué)生突破思維定式。總之，探究式教學(xué)更加契合物理學(xué)科“實驗一理論一實踐”的本質(zhì)特征，能夠通過沉浸式實踐活動培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)，是物理學(xué)科核心素養(yǎng)落地的重要路徑。

（二）高中物理教學(xué)中探究式教學(xué)模式的應(yīng)用原則

為確保高中物理探究式教學(xué)的有效實施，提高物理探究教學(xué)成效，教師應(yīng)遵循以下原則：

第一，自主性原則。強(qiáng)調(diào)學(xué)生在物理探究過程中的主體作用，給予學(xué)生探究自主權(quán)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。比如，讓學(xué)生依據(jù)自身知識儲備和興趣愛好，自主選定探究主題，并通過多途徑查閱資料，進(jìn)行自主探究。同時，也可以鼓勵學(xué)生尋求同伴幫助，借助團(tuán)隊力量來解決問題，讓學(xué)生成為自己學(xué)習(xí)的主人。第二，互動性原則。強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)創(chuàng)造互動、開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過問題、活動促進(jìn)師生、生生討論，讓學(xué)生在交流互動中碰撞出新的想法，嘗試提出新的問題解決方案，以提高物理探究效率和質(zhì)量。第三，開放性原則。強(qiáng)調(diào)物理教學(xué)內(nèi)容的豐富性和教學(xué)方法的靈活性，要求教師應(yīng)用多種教學(xué)方法，設(shè)計組織豐富多樣的探究性教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生從多個角度、不同層面去理解物理知識，認(rèn)識物理世界。第四，實踐性原則。強(qiáng)調(diào)物理探究教學(xué)的實踐性和應(yīng)用性，要求教師設(shè)計組織操作性較強(qiáng)的探究活動，如物理實驗、項目探究等，鼓勵學(xué)生動手操作，靈活運用理論知識，將理論與實踐有機(jī)結(jié)合。

二、高中物理教學(xué)中探究式教學(xué)模式的創(chuàng)新應(yīng)用策略

（一）精選教學(xué)內(nèi)容，奠定探究基礎(chǔ)

教學(xué)實踐過程中，為提高教學(xué)質(zhì)量，確保高中物理探究式教學(xué)順利實施，教師應(yīng)采取合理有效的教學(xué)設(shè)計策略，其中最重要的是選擇合適的教學(xué)內(nèi)容，這是探究式教學(xué)順利實施的關(guān)鍵所在。在挑選教學(xué)內(nèi)容時，教師應(yīng)結(jié)合新課標(biāo)、新高考要求，鉆研課標(biāo)內(nèi)涵，立足物理教材，從基本概念入手，延伸出更多內(nèi)容，設(shè)計探究和實驗活動。其次，依據(jù)高中學(xué)生的認(rèn)知特點，以及本班學(xué)生的真實水平，精心挑選，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)資源，如引入學(xué)生感興趣的、與當(dāng)代科學(xué)發(fā)展相符的內(nèi)容。

例如，在“萬有引力定律”探究教學(xué)中，教師應(yīng)從“萬有引力定律”這一基本概念入手，設(shè)計簡單的物理小實驗，引導(dǎo)學(xué)生測量不同距離下物體的加速度，觀察分析數(shù)據(jù)，思考力的產(chǎn)生和表現(xiàn)形式，探究重力加速度與距離之間的關(guān)系，推導(dǎo)出萬有引力定律的表達(dá)公式。與此同時，教師可結(jié)合學(xué)生興趣和需求，引入當(dāng)代科技發(fā)展相關(guān)內(nèi)容，如探討引力波的檢測原理，測量不同天體的質(zhì)量等，豐富教學(xué)內(nèi)容，充實課堂探究。又如，在“圓周運動”教學(xué)中，教師可以引入F1方程式賽車比賽視頻片段，并呈現(xiàn)相關(guān)知識，如輪胎配方、輪胎壓力檢測與調(diào)整等知識，引導(dǎo)學(xué)生思考：賽車在高速過彎狀態(tài)下為何不會側(cè)翻？車身傾斜角度與哪些因素有關(guān)？借助這些課外知識，引導(dǎo)學(xué)生思考、探究圓周運動相關(guān)內(nèi)容，促使學(xué)生進(jìn)入探究狀態(tài)。由此奠定探究基礎(chǔ)，拓寬學(xué)生的知識視野，為之后的物理學(xué)習(xí)提供有利條件。

（二）創(chuàng)設(shè)探究情境，激發(fā)學(xué)生好奇心

高中物理探究式課堂中，教師應(yīng)注重學(xué)生好奇心和探究興趣的激發(fā)，借助情境活動、問題鏈等方式驅(qū)動學(xué)生自主探索，切實提高探究學(xué)習(xí)效率。首先，圍繞課程內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)生動、具體的物理探究情境，以激發(fā)學(xué)生好奇心理，借助信息手段將復(fù)雜抽象的物理概念轉(zhuǎn)化為生動、形象的可視化場景，幫助學(xué)生直觀理解?；蛘呓Y(jié)合學(xué)生已有認(rèn)知，創(chuàng)設(shè)充滿矛盾和沖突的教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，喚醒學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，點燃科學(xué)探究熱情。其次，結(jié)合物理探究情境，立足章節(jié)重難點內(nèi)容，巧妙設(shè)置問題，構(gòu)建問題鏈，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入思考，培養(yǎng)發(fā)散思維。同時，鼓勵學(xué)生自主提問，自主活動，開啟探究之旅，提高探究質(zhì)量[2]。

以“萬有引力定律”探究教學(xué)為例，教師可圍繞課程內(nèi)容，借助多媒體設(shè)備，創(chuàng)設(shè)物理探究情境：“宇航員在太空站的失重現(xiàn)象”“蘋果落地的自然現(xiàn)象”，讓學(xué)生感知萬有引力的存在，激發(fā)學(xué)生對萬有引力相關(guān)知識的探究欲望。緊接著，圍繞本課堂的主要內(nèi)容和重難點知識，設(shè)計問題，構(gòu)建問題鏈：“為何地球上的物體會受到重力作用？”“如何推導(dǎo)出萬有引力定律？”“萬有引力定律能否解釋行星運動規(guī)律？”以問題為驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生一步步深入探究，豐富課堂活動，充實課堂探究。又如，在教授“機(jī)械能的轉(zhuǎn)化及守恒定律”內(nèi)容時，教師可創(chuàng)設(shè)探究情境：“讓學(xué)生把鉛筆綁在繩子上，記錄鉛筆位置，隨后把鉛筆拉至最高處松開，觀察鉛筆擺動幅度”，讓學(xué)生動手操作，通過探究發(fā)現(xiàn)當(dāng)鉛筆落到最低點后會再次上升，但不是最初松手的位置。由此激發(fā)學(xué)生物理探究興趣，鼓勵學(xué)生思考為何會出現(xiàn)這一現(xiàn)象？這與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化有何關(guān)系？又如何體現(xiàn)守恒定律？通過問題探究加深學(xué)生對所學(xué)知識的認(rèn)識與理解。

（三）組織探究活動，促進(jìn)深度思考

物理是一門以觀察和探究為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的科學(xué)思維和探究能力。因此在高中物理課堂教學(xué)實踐過程中，教師應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生的科學(xué)引導(dǎo)，以課程內(nèi)容為依據(jù)，結(jié)合學(xué)生的實際水平和學(xué)習(xí)需求，組織各種各樣的物理探究活動，引導(dǎo)學(xué)生觀察、實驗、推理和驗證，提升他們的思維邏輯和科學(xué)論證能力，促進(jìn)深度思考，讓學(xué)生在深度思考過程中掌握物理核心知識，發(fā)展物理學(xué)習(xí)能力。

以“牛頓第二定律”探究教學(xué)為例，結(jié)合課程內(nèi)容，借助多媒體播放賽車視頻，引入賽車問題，引導(dǎo)學(xué)生思考探究物體加速度大小，與物體質(zhì)量和作用力之間的關(guān)系。鼓勵學(xué)生開展實驗探究，分析力、質(zhì)量、加速度三者之間的數(shù)量關(guān)系，探究牛頓第二定律表達(dá)式。在此過程中，培養(yǎng)學(xué)生觀察、實驗、探究、歸納和推理能力，豐富探究活動，提高課堂探究質(zhì)量[3]

例如，在必修一《力學(xué)與運動學(xué)》物理教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生探究勻變速直線運動規(guī)律，利用打點計時器或光電門測量小車運動，記錄位移和時間數(shù)據(jù)，并且繪制速度、時間圖像，推導(dǎo)加速度公式，理解實驗誤差來源?；蛘?，引導(dǎo)學(xué)生探究自由落體運動特性，通過頻閃攝影或自由落體儀測量重力加速度，對比不同質(zhì)量物體的下落時間，驗證自由落體運動的勻加速性質(zhì)，由此培養(yǎng)學(xué)生控制變量法思維。再者，引導(dǎo)學(xué)生探究牛頓第三定律，設(shè)計兩輛小車相互作用實驗，通過力傳感器記錄相互作用力的大小與方向，幫助學(xué)生直觀理解作用力與反作用力的關(guān)系，分析動態(tài)過程[4]。

又如，在必修二《能量與曲線運動》物理教學(xué)中，教師可鼓勵學(xué)生探究平拋運動規(guī)律，用平拋實驗儀或數(shù)碼相機(jī)記錄軌跡，分解水平與豎直分運動，促使學(xué)生運用運動的獨立性原理，推導(dǎo)平拋位移公式，掌握平拋運動規(guī)律。或者，鼓勵學(xué)生探究向心力與哪些因素有關(guān)？通過使用向心力演示儀，改變質(zhì)量、角速度、半徑，觀察向心力變化，通過控制變量法，成功推導(dǎo)出向心力公式，明白向心力與哪些因素有關(guān)。再者，鼓勵學(xué)生驗證機(jī)械能守恒定律，利用重物自由下落或氣墊導(dǎo)軌實驗，測量動能與重力勢能轉(zhuǎn)化關(guān)系，理解守恒條件，掌握守恒定律。

（四）強(qiáng)化實驗教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的探究能力

物理實驗教學(xué)的重要性日益凸顯，是學(xué)生掌握知識、發(fā)展技能、提升物理核心素養(yǎng)的重要途徑。因此，在高中物理探究式課堂中，教師應(yīng)強(qiáng)化實驗教學(xué)，注重實驗探究，通過實驗活動來增強(qiáng)學(xué)生的探究能力。在實驗教學(xué)中，教師應(yīng)注意以下兩點：第一，發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，用好演示實驗，凸顯物理原理。比如，在演示過程中借助信息技術(shù)，全方位展示實驗過程，運用通俗易懂的語言，吸引學(xué)生注意力，使其掌握實驗步驟。第二，增設(shè)自主實驗操作環(huán)節(jié)，錘煉學(xué)生操作技能。開發(fā)設(shè)計趣味性、探究性較強(qiáng)的實驗項目，鼓勵學(xué)生自主探究，不過多干預(yù)，只是適時地提供指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性[5]。

例如，在“牛頓第二定律”實驗教學(xué)中，教師可借助演示性實驗，播放實驗視頻，輔以教師講解，同時，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察，初步探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，掌握實驗原理。其次，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，自主操作，采用控制變量法，準(zhǔn)備小車、打點計時器、砝碼、輪滑、細(xì)線等實驗器材，制作簡易的實驗裝置，深入探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，完善實驗教學(xué)，提高課堂探究質(zhì)量。

又如，在《動量與原子物理》教學(xué)實踐中，教師可設(shè)計相應(yīng)的實驗活動，如利用氣墊導(dǎo)軌或兩球碰撞實驗，測量碰撞前后的動量變化，分析彈性與非彈性碰撞的差異，處理二維碰撞問題，通過這種方式驗證動量守恒定律。或者，鼓勵學(xué)生通過光電管實驗，研究光強(qiáng)、頻率與光電流的關(guān)系，幫助學(xué)生理解愛因斯坦光子理論，突破經(jīng)典電磁理論局限，理解掌握光電效應(yīng)規(guī)律[]。

（五）完善評價反饋體系，鞏固探究成果

在課堂實踐過程中，教學(xué)評價與教學(xué)活動同樣重要。因此，在物理探究式教學(xué)實踐過程中，教師應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)評價，完善教學(xué)反饋體系，促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)發(fā)展。首先，確定多元化評價內(nèi)容，從知識掌握、實驗?zāi)芰?、思維能力、問題解決、精神情感四大方面著手，結(jié)合每位學(xué)生的實際物理學(xué)習(xí)水平，針對性地評價學(xué)生，體現(xiàn)因材施教原則。其次，采用多元化的評價方法，借助課堂測試、物理作業(yè)、實驗報告、實踐探究等形式，全面、客觀地評價學(xué)生。同時，引入學(xué)生自評、小組互評、過程性評價，關(guān)注每位學(xué)生在物理課堂中的探究表現(xiàn)，將探究成果與探究過程結(jié)合起來，使每位學(xué)生都能獲得進(jìn)步，完善課堂教學(xué)評價，鞏固課堂探究成果，提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)成效[7]。

結(jié)束語

綜上所述，在教育教學(xué)改革不斷發(fā)展的當(dāng)下，為確保高中物理探究式教學(xué)順利實施，教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，以具體課題為載體，遵循自主性、互動性、探究性和實踐性的教學(xué)設(shè)計原則，結(jié)合課程內(nèi)容，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，精心挑選教學(xué)內(nèi)容，組織各種探究活動，借助問題、任務(wù)、實驗等形式，引導(dǎo)學(xué)生深入探究，幫助學(xué)生掌握物理核心知識，提高課堂探究質(zhì)量，提升課堂學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]湯仁英.淺談高中物理“問題引領(lǐng)式”教學(xué)模式的構(gòu)建[].教育，2024（33）：37-39.

[3]周祖云.核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中物理項目式教學(xué)設(shè)計[J].高考，2024（34）：141-143.

[4]曾勤華.高中物理教學(xué)中探究式教學(xué)策略探究[J].考試周刊，2024（44）：134-136.

[5]王穆杰.探究式教學(xué)在高中物理教學(xué)中的實施策略研究[].數(shù)理化解題研究，2024（30）：95-97.

[6]黃芳云.高中物理教學(xué)中的探究式教學(xué)研究J].高考，2024（29）：126-128.

[7]齊影.探究式教學(xué)在高中物理課堂中的實踐Ⅲ中學(xué)物理教學(xué)參考，2024，53（26）：24-25.