中学物理探究式教学模式的研究

中学物理探究式教学模式的研究 黑龙江省讷河市同心中学 崔胜春 一、课提出背景 传统的物理教学过于强调学生接受学习、死记硬背、机械训练、给学生的空间很小，往往着眼于提高升学率，通过教师的灌输，题海的训练，学生在这样的教学过程中不能获得系统性的认识，形成不了一种统帅全局的概念。制约了学生的主动参与，主动探究知识的活动忽略创新精神和实践能力的培养，特别忽视了学生的经历、体验、认识和运用探究的过程，从而难以激发学习，探究物理学的内在积极性。 21世纪是创新教育的世纪，当今时代，不在是以拥有知识量的多少作为衡量一个人素质高低的唯一尺度，创新和实践能力成为衡量人才素质高低的关键因素。实践证明，探究教学更有利于培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，开发学生的创新潜力，拓宽学生获取信息的渠道，全面提高学生的科学素养。 二、课题研究的依据 教育部颁布的《全日制义务教育物理课程》指出:“物理的构建应注重让学生经历从自然到物理，从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其它学科的融合，使学生得到全面的发展。”从国际科学教育的改革趋势看，科学教育的目标不仅关注学生对科学知识的学习，而且越来越倾向于培养学生的科学探究能力，科学态度与科学精神。“知识的获得是一个主动探究的过程，学习者不应是语言信息的被动接受者，而应该是知识获得过程的积极参与者、探究者”。 三、所要解决的主要问题 在探究式教学中，要求学生不是面对教师和课本事先设计好的问题，而是需要自己发现问题和解决问题。探究的主题既可以是学科领域的，也可以是社会生活的，它最根本的特点是学生自主独立地发现问题，教学中应打破知识体系的结构，以科学探究为中心，创设学生亲自体验、主动参与、平等参与、师生互动的情境，引导学生质疑、调查、探究。在实践中学习，真正创造出“经常有惊喜”“经常会发现学生的问题”“经常被难住”真正使学生体验探究的乐趣。 四、探究学习应遵循的原则 1(主动参与性原则:探究式教学要充分发挥学生的主体作用，培养学生的自主探究能力，学生可大胆阐述自己的观点，以发展自己的想象力及各种不同的思维取向。 2(合作学习性原则:生生交往，可以让学生的不同优势得到发展让不同的经验得到共享，合作学习能使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思或批判，从而彼此增进了解，增强了团队精神和合作精神。 3(开放创新性原则:教师要充分提供足够的时间和空间，满足学生强烈的愿望，教师通过营造自主开放的教学氛围，引导学生积极主动地去想、去做。学生的潜能在活动中得到发挥和展示，培养了他们的创新精神和实践能力。 4(实际应用性原则:注重学生的生活实际出发，增加联系生活社会的实例，身边的物理，通过这些知识，使学生既认识了一些生活事例又开阔了知识面，增加了知识的趣味性。 5(针对集中性原则:注重针对教学的难点、重点去探究学习，选择能开发启迪学生思维的内容设计探究性问题，要考虑面向全体学生参与，使大多数得以探究讨论，获得知识，真正体现参与者，探究者的快乐，让每一位学生“研有所获，探有所成”。 五、探究式教学模式的实施 科学探究是学生参与式的学习活动，根据物理学科的教学特点，不同的课型，及不同的教学内容，教学程序也不同，而科学探究要渗透在教学各个环节之中，进一步激发学生的兴趣和渴望，使学生体验探究乐趣，形成和发展探究能力。 1(概念课中的探究 概念课教学以往的传统教学主要是教师讲授，学生机械地背诵定义，但对概念理解十分肤浅，处理问题盲目，运用时因而经常出错，症结在于他们对概念的理解不透，缺乏探索与实践的认知，因此，在概念教学中进行探究式教学是必要的。如“杠杆”的教学中，学生觉得简单，但很难表述清楚、完整、准确。那么教师应创设情景，撬石头的棒，跷跷板，压水井的柄等，让学生观察、研究、探索这些材料的共同点及共性知识，通过观察思考、实验探究，每组都归纳出杠杆的定义，在集中讨论分组的成果同时，采用实验加以验证，比如有的同学用圆珠笔撬书本的实验来验证，有的同学用打开的小刀当铡刀切纸片等来验证杠杆是一个硬棒，能绕着固定点转动，可以是直的也可以是曲的，最后讨论归纳出杠杆的定义，并指出杠杆的要素，使学生有良好的认识方法，学到的知识印象更深刻，重视个性发展，使学习效率大大提高。 2(实验课教学中探究 初中学生都具有强烈的操作兴趣，希望亲自动手多做实验，注重探究，探究是自主学习的有效途径，通过探究可以大大激发学生认知驱力。实验课中，应先提示学生如何作好实验计划的制定和安排，自由设计实验，选择好必要的器材，注意科学的实验方法的运用，引导学生对实验的不同的进行评估、交流、取长补短，比如“研究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，教师不直接告诉学生探究的结论，先让学生独立地假设、猜想，让学生充分的想象，引导学生运用发散思维等方法进行猜想。有的同学提出“物体所受的浮力的大小可能跟物体的密度有关”这一猜想，学生们有一致的共鸣，于是抓住这一问题，引导学生求异质疑、探究方案，此时学生的自主学习热情空前高涨，通过讨论确定运用控制变量法，在液体密度和排开液体的体积相同的条件下，物体的密 度不同，研究所受的浮力是否相同，简略步骤:用弹簧测力计称出铁块和铝块在空气中的重力，然后使铁块和铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，根据两次示数求出浮力，然后进行比较。通过以上实验的探究，使学生更好地掌握了阿基米德原理，同时培养学生动手操作能力和创新思维活动，使学生的学习效率大大提高。 对于一些探索的实验，学生对于观察到的现象，实验所揭示的物理事实感到惊奇，从而激发学生的好奇心与求知心理，激发学生兴趣，引发学生思考，引导学生发现问题，激发学生思维，促使他们去寻求答案。新颖有趣的问题，特别是学生自己提出的耐人寻味的问题，又是学生参与探究活动的基础。即使对于一些验证性实验，通过实验表达出来后，也更为生动形象，易于被学生接受，从而收到事半功倍的效果。只要我们老师树立一种为学生的终身发展服务的思想，充分利用物理实验教学的特点，就能培养学生对自然，对科学的兴趣和终身学习意识，使其成为终身的学习者和科学探究者。 3(习题课教学中的探究 习题教学是课堂教学的重要组成部分，它不仅让学生巩固知识、掌握解题技巧，通过组织学生讨论，辨析的探究活动，可培养学生的发散思维能力，发展了他们的创造性和实践能力。如:“日常生活中许多常见的物品可以用来做物理小实验，现有玻璃杯、铅笔、白纸、玻璃和水，从中选用器材可以作哪些实验,要求:至少设计二个实验，并简要写出实验方法，步骤及原理。”学生根据上述要求进行一系列实验的设计和训练，设计出许多种实验方案，每个方案都闪烁着创造思维的火花，充分体现了“以培养能力为主，以发展学生为本”，注重考查学生活学活用的知识，多思少算的思考能力这一中考命题导向。 4(活动课教学中的探究 重视知识的应用，将课堂教学与课外活动有机的结合起来，是培养学生个性，能力的具体体现。开展活动课中的探究是理论联系实际教学原则取得最佳效果的必要环节。而物理与生活，社会有着极为紧密联系，因此在教学中要根据教学内容和学生认识水平提供或指导挖掘生活中的探究课题，开展课外探究活动。在讨论与社会发展、生活生产、科学技术、自然等领域相联系的课题中考虑，如“温室效应”“热岛效应”“人体与物理”“交通与物理”“厨房与物理”“杂技中的物理”等等。根据课外阅读、网上查询、收集资料、观察记录、解决问题，增长知识，获得成功。实践是一个学习、研究、创造的过程，学以致用，这是物理学科的特点，关注生活，走进社会，培养学生热爱科学的意识，让学生对自己探究的课题产生兴趣，有成就感，学会探究、学会创造，更有利于学生身心健康发展，开阔学生的视野和思路。 物理学是一门重要的基础性学科，可以拓展学生的思维，有助于学生创造力的培养。随着新课程全面实施，新课程理念指导着课堂教学发生巨大的变化。中学物理实验作为物理教学的一种重要手段，作为学生自主学习、科学探究的重要载体，在教学中发挥着举足轻重的作用。 物理实验是建立和检验物理理论的基础，物理实验教学不仅有助于学生理解和掌握物理学的理论，而且是提高学生分析问题和解决问题能力不可缺少的环节，是在物理教学中进行科学素质培养的重要环节。通过观察自然现象、现场演示和实践，可使学生对物理知识获得具体的、明确的认识，这是理解物理概念和物理规律的前提。高中是学生身心发展的重要阶段，在此阶段所形成的一系列做事、做学问的行为习惯，可能对其终身产生重要影响。因此高中物理教学应充分发挥启迪学生思维的作用，最大限度地开发学生的思维能力和创造能力。 物理实验是人们根据研究的目的，运用科学的仪器设备，人为的控制、创造或纯化某种自然过程，使之按预期的进程发展，同时尽可能减少客观因素干扰的前提下进行观测，能重复探究物理规律的一种科学活动。 一、高中物理教学中存在的普遍问题 实验作为物理教学的主要方法和手段之一，理应受到足够的重视。目前，高中物理教师也普遍比较重视演示实验的作用，也能让学生亲自动手，但多数情况下是按照某一特定的或者是常用的套路按部就班地进行，一切仍是教师在做主，学生依然是按照教师的要求，实施既定的实验步骤。这样显然达不到物理学启迪学生创造力的作用。现实调查结果也验证了这一点。某学校对高中物理教学中的实验情况进行了问卷调查。调查显示，物理课本上的学生实验基本让学生做过，但全部让学生做过的只占59.2,。课外实验较少，教师布置实验合计起来仅占34.7,。把实验作为一种方法教给学生的只占32.7,，可见教师对物理实验的作用重视得还不够。课堂上大多有演示实验，但仍有部分学生认为没有什么演示实验，可能是因为做演示实验的效果不够理想，不如讲实验。学生也认为课外实验布置得少，做得少。在调查中发现，即使同一个班，关于学生实验是否做过的选择存在分歧，说明一部分学生自己并不动手，只是看别的学生做实验。 二、强化实验教学，提高高中物理教学效果的手段 1.重视物理实验对学生创造能力的促进作用 笔者认为，物理的教学目的，不仅要使中学生知道物理学的昨天和今天，更要培养他们的兴趣，主动去探索物理学的明天。高中物理的教学过程应当由封闭走向开放，不要总是借口物理学是严密的自然科学系统而向学生灌输过多的非此即彼的结论。应当更多地倾向物理过程的展现，更多地关注正在研究的前沿性或具有争议性的物理学问题。让学生认识到物理学是一门处于不断发展的学科，以激发学生学习物理的兴趣，挖掘其创新才能。 因此，中学物理教师应高度重视实验对培养学生探究科学兴趣的巨大作用，在教学活动中加大实验教学分量，多做课堂演示实验，在物理课堂上给学生提供必要的科学探究的机会，结合课外的延伸，让学生通过自己的思维获得知识。在物理实验教学中，不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一些基本的实验技能，还要引导学生学会研究物理的实验方法，为培养他们的创新能力打下良好的基础。对于学生实验，应保证必须由学生亲自动手操作，要求学生仔细观察演示实验，并对观察到的现象进行认真的分析。因为学生在自己探索物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。在此基础上，启发和诱导学生拟出适合自己研究的问题并进行探究，重视知识的发生过程，在学生的积极主动探究下，发现与物理学有关的问题，并由问题或任务出发，展开学生自己的活动，在学生自主归纳的过程中获取知识，体验探究过程的曲折和乐趣，培养学生的问题意识，使各种能力获得提高。 2.强化对学生物理实验技能的培养 在教学中，应注意培养学生六个方面的实验技能:一是掌握基本仪器的构造、原理和使用，能正确使用仪器进行观察、测量和读数;二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;三是会正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确的结论;四是了解误差概念，并学会初步的误差计算和分析;五是会写一般的实验报告;六是养成良好的实验习惯，包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。在物理实验中，教师不仅要根据具体的教学内容设计适当的实验，选择适当的实验步骤和方法，并且还要鼓励学生大胆提出自己的意见和建议。即使是不成熟的意见和建议，也应当给予适当的引导，加以改进。实践表明:只要我们能从众多的实验中总结出共同的规律，引导学生观察时注意目标明确，层次分明，就可让学生掌握较高的实验技能，使学生提高实验能力。 3.充分运用多媒体教学手段，提高物理实验教学效果 中学物理教师可以适当的运用多媒体教学手段——投影仪、录音录像、多媒体，特别是制作复杂物理过程的演示动画等视听设备和手段。它除了增强对学生的吸引力，增加课堂的趣味性和视觉上的冲击外，更重要的是可以表现各种物理现象，能在短时间内展示物体的运动和变化的全过程，为学生提供大量而丰富的感性材料，突破传统教学手段在时间、空间上的限制，能将传统教学手段不能表现的许多现象和过程生动地表现出来，取得良好的教学效果。例如，可以利用多媒体视频展台将实验仪器、实物、模型、标本等直接投影放大，让全体学生直观地了解它们的构造细节、仪器规格、使用方法;可以利用摄像头对演示实验的操作过程进行同步放大直播，提高现象、过程、方法示范的可见程度，强化实验方法和实验操作的示范作用，增强实验效果。 利用动画技术模拟无法直接用实验演示的物理现象或物理过程，模拟微观的或者宏观的无法观察到的现象或动态过程，可以为学生理解、接受和记忆有关抽象的物理知识提供有效帮助。 三、结束语 在众多教学环节中，实验始终是物理教学的重要环节之一，是真正落实物理课程标准的目标提高学生的科学素养，创新精神、实践动手能力的重要途径，也是实施物理课程发展的重要条件和重要的课程资源.因此，物理课程应该更加重视实验.在物理课程的实验教学中，“将实验与科学探究有效地结合起来”成为了新课标下主旋律，我们应尽可能将传统的菜单式实验改变为探究式实验.教师应该根据实际情况，选择适合探究的实验，并对探究过程进行合理的规划，引导学生顺利进行科学探究，从而培养学生的创新意识和实践能力，培养学生的科学素养与人文素养。?? 《普通高中物理课程标准》指出:“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一”。物理探究式教学是我国基础物理教育改革的取向，它为实 现学生的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”教育目标提供了重要的教育途径。笔者针对探究式教学法在物理教学中的价值，谈谈自己的一点看法。 一、探究式教学的涵义 探究，从广义上说是泛指一切独立解决问题的活动，而狭义的探究专指科学探究或科学研究。科学探究按《美国国家课程标准》解释是指“:科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径，也是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动”。其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系;其特点是采用有秩序的和可重复的过程，简化调查研究对象的规模和形式，运用逻辑框架作解释和预测;其基本过程为:形成问题、建立假说、制定研究方案、检验假说、分析总结。 探究式教学就是把科学探究引进教学，其目的是希望学生能像科学家搞研究那样独立地通过探究过程活动来获得知识，而不是由教师安排好一切，让学生顺着预定的途径走下去或把学生径直引向答案。探究教学的实质应该是一种模拟性的科学研究活动，探究教学的重心和出发点在于学生方面，探究是学生探究，教是为学服务，所以现在探究教学的研究大多集中在探究学习上。结合对探究学习的研究，可以认为探究教学它包括两个相互联系的方面:一是有一个以“学”为中心的探究学习环境。这个环境中有丰富的教学材料，各种科学仪器及设备，教学材料都是围绕某个知识主题来安排，而不是杂乱无章的;有民主和谐的课堂气氛，让学生很少感到有压力，能自由寻找所需要的信息，自己作种种设想，以自己的方式检验自己的设想。二是要给学生提供必要的帮助和指导，使学生在探究中能明确方向，这种指导是通过安排有一定内在结构，能揭示各种现象间的联系的各种教学材料以及在关键时候给学生必要的提示等。 二、物理探究式教学的价值 1.物理探究式教学的教学价值 (1)加强理论与实践的联系，培养学生的学习兴趣，激发学生的求知欲 探究式教学是物理教学模式的其中之一，在物理教学中运用探究式教学的目的主要在于给学生学习物理创造一个良好的环境，培养学生学习物理的兴趣，激 发学生的求知欲，进而掌握知识，发展能力。这种教学方式是在教师引导下，根据学生原有认知水平，通过创设问题情境:引发问题?提出假设?设计实验?探究实验?分析总结?评估交流等一系列具体实践活动，调动学生学习积极性，吸引学生注意力，唤起他们直接兴趣，实现知识和技能的掌握、巩固和迁移。中学生天生好奇、好动，让他们观察、探索有趣味的实验，他们的注意力会高度集中，新奇的实验现象和结果会使他们兴趣盎然。通过动手亲自操作实验，不仅可以满足其探究知识的愿望，更重要的是可以让学生不断体会和尝到“发现”和“克服”困难解决问题获得成功后的喜悦，进而提高兴趣，增强信心，增强学习的欲望，使其转化为一种热爱科学的素质和心向。 (2)实现学科教学知识的有机整合，培养学生的探究意识和各种能力 传统的以学科为载体的分科教学存在许多弊端，其中之一就是不能使学生对学习到的知识进行必要的整合，而采用探究式教学可实现学科教学知识的有机整合。随着社会的发展，人类的进步，各种知识的不断增长和更新，物理学科自身分化越来越细，而且还表现为学科之间的交叉融合。在解决实际生活问题时往往需要综合思维、综合性知识、多种能力，单一知识和能力很难解决。只有实现各学科知识的有机整合，培养具有高素质、全面发展的人才，才能满足21世纪社会发展的需要。虽然实际教学中我们所研究的问题可能侧重于物理学科，但也需要学生综合运用已有的知识进行问题的研究。如在研究炉灶的能量利用效率一课题时，就需要从物理、化学、经济、环保和社会发展等多方面进行综合考虑。探究式物理教学对知识、课程的这种整合作用是由其综合性、探索性、实践性的特点决定的。通过探究性学习，去发现问题、解决问题，从而使学生获得新的收获和体验，进而发展学生的能力。因而它可弥补传统教育教学中过分强调学科本位、人为地进行知识模块分割的弊端，促进学生科学素质全面提高。 2.物理探究式教学的发展价值 (1)物理探究式教学有利于学生主体性发展所谓发展是指在认知价值基础上对学生整个精神世界全面发展的促进作用，主要包括道德情感、创造精神、审美能力、和谐人格等方面的发展。教学目的就是为了实现学生的发展，学生发展的核心是其主体性发展。能否培养与发展学生的主体性是衡量教学是传统教学还是现代教学的一个重要标志。在物理探究式教学过程中，教师只是提出问题或创设 条件，对问题进行假设论证或利用教师创设的条件，通过探究性学习发现什么是学生自己的事。其教学目的不仅仅是让学生学习物理知识和技能，更重要的是通过探究过程，培养学生提出和发现问题的能力，搜集和整理资料、信息的能力，合作交流的能力以及对学生的情感、态度、价值观产生一定的影响。这种探究式教学不同于原来的物理课教学，它是一种较佳的培养学生主体性的教学模式和教学策略。近两年来，我国许多学者和教育工作者已敏锐地意识到培养学生主体性的重要性，特别是中学物理教育教学工作者已从物理探究式教学与学生学习的角度思考物理教学问题，设计教学程序和策略，用这种新的教学理念改革传统的教学模式，以实现学生真正意义上的全面发展。 (2)物理探究式教学有利于学生的科学素养和可持续发展能力的培养 学生的科学素养和可持续发展能力主要包括:是否学会学习;是否具有提出、分析、解决问题的能力;是否具有健康的社会情感;是否具有创造精神等。学会学习的一个实质性含义就是不管是在学校还是走出校门，学生都能自主地、自觉地学习。探究式教学就是在教师指导下，让学生进行探究性学习，进而让学生搜集资料和信息，学会沿着科学探究过程探究实验现象和规律，学会自我调整和自我评价等。通过演示实验、学生实验、设计实验、小发明、小课题等一系列探究性实践学习活动，加强了学生与社会、生活和科学技术的联系，激发了学生的求知欲和探索兴趣，由此会形成对科学、对社会、对自己的积极情感，进而形成健康的社会情感。特别是在实验探究过程中，学生通过创设问题情境，通过发现和解决问题，通过带着问题去寻求解决的策略等，这种以问题为中心的探究活动，符合学生的认知规律，能有效地提高学生分析、思考和解决问题的能力，能有效地培养学生的探索精神和创造才能。 总之，探究式教学模式较传统讲授教学法更能得到学生对物理课和物理教师的认同，更能增强学生对物理的学习兴趣，增强科学探究的意识。探究式教学模式较传统讲授教学法更能帮助学生对物理知识的识记、理解、应用和运算能力的增强;同时更能有效发展学生解决物理问题的能力，表现在实验设计和探究物理问题的能力大大增强，从而大面积提高高中学生物理课的学习成绩和培养物理能力。 探究教学是物理教学的必然要求，中学物理教学中开展探究教学可以从创设激发好奇心的问题情境、提供有结构的材料、建立良好的学习氛围等三方面入手。 关键词:问题情境 有结构的材料 学习氛围 无论是广大一线的教学工作者，还是从事理论研究的教育专家都不否认，探究教学相对传统教学有着诸多的优越性，在新时代、新形势下开展探究教学是必要的，有着良好的理论基础。那么，在中学物理教学中，怎样开展探究教学，应该采取什么具体的策略呢,从我的教学实践中，我颇有感触，下面将从三方面进 行讨论。 一、创设激发好奇心的问题情境 问题与疑问是探究的起点，也是探究教学的一个基本特征。开展中学物理探究教学，必须努力创设物理问题情境，让学生在物理问题情境中不断地发现问题，提出问题。我认为，只有发现了问题，才能去解决问题。例如，在学习《物态变化》时，教师用多媒体向学生展示冬天原野里的大雾，房屋上的白霜，山上的积雪，树枝上的冰凌;展示春天到来时冰雪熔化成水的过程;展示火炉烧水时水壶上冒出白气，茶杯上的白气遇冷变成小水滴等现象。创设出:“雾、霜、雪、冰是怎样形成的,”“水为何会变成白气,”“白气又为何会变成水滴,”等一系列物理问题情境，让学生在问题情境中产生疑问，发现问题，提出问题。创设物 理问题情境是物理探究教学的良好开端。 首先，创设问题情境是为学生探究活动服务的。创设情境要使学生置身于情境中，以引发他们的好奇心和探求问题的兴趣;与此同时要能使他们积极主动地自行探索，自行解决问题，获得知识。在教学中要尽量为充满求知欲望的学生创设教学情境，提出富于启发性的问题，捕捉学生的创造性思维的兴奋点。这是培 [1]养学生探究和创造意识的前提。好奇心是人们对事物由于不了解而产生的一种积极的情感状态，能使人们主动地接受未知事物。创造性就象一粒种子，它需要一定的环境:包括土壤、气候、科学的灌溉、施肥、培养才能发芽、生根、开花、结果。因此，物理教师就要去创造这种适合培养学生创造性的探究环境。创设问题情境是一个灵活多变、体现教师经验和智慧的一环。教师在创设问题情境时，应尽可能地通过实物、模型、演示实验或电教媒体来展示情境，以唤起学生注意， 引起他们强烈的好奇心。 其次，创设问题情境是为学生提出问题服务的。教师要围绕探究的主题进行 精心设计，使探究的问题步步深入，层层推进，直至获得新知。 例如:以《密度》为例来研究探究教学问题情境的设计，可分以下两步进行: [2] 一是明确物质的特性及其作用: (1)请学生辨认水和酒精，并说一说辨别的根据是什么。然后教师讲解，之所以能根据气味来区分物质，是因为气味是物质的一种特性，不同物质会存在 不同的气味。 (2)请学生辨认铜丝和铁丝，说出辨认的依据。然后教师讲解，根据颜色 可以区分物质，则说明颜色也是物质的特性。 (3)点拨:气味，颜色是物质的特性。此外还有密度等，也是物质的特性。 特性即物质的某种能用来识别它的性质。 二是提出问题: (1)取一小块铁、一大块铁、一木块。均用同种颜色的纸包住，且使小铁块的质量小于木块的质量，大铁块的体积大于木块的体积，请几个学生辨别。然 后讨论:是根据什么辨别出来的, (2)引导:单看质量一个因素，或者单看体积一个因素无法区别物质时， 要考虑是否同时看两个以上的因素。 (3)点拨:如果将两个或两个以上因素结合起来能识别物质，则这些因素 共同决定物质的一个特性。 总的来说，创设问题情境一要考虑到学生已有的知识能力情况;二要考虑如何激发学生的动机;三是让学生集中在一个特定的问题上，而非一般的问题上。 这样为下一步进行实验和认识密度作好充分的准备。 二、提供有结构的材料 培养学生自行探究和获得知识的能力，是要让他们搜集事实，参加实践，亲自观察实验与操作，通过动手、动口、动脑去获取知识。如何最大限度地发展学 生的思维技能，提高学生的探究能力是收集资料策略所应遵循的原则。 教师要为他们的实践创造条件，提供有结构的材料，即在使用时能揭示自然现象之间某种关系的材料。教师应根据学习内容的需要，研究材料的特点，选择与揭示科学概念有关的、有吸引力的、使用时有安全感并适合学生自行探索的材料。教师作为有结构材料的提供者，必须了解学生的认识水平、心理特点，根据学生可能提出的问题寻找材料，适时适量提供材料。让每个学生通过动手和各种感官去认识和了解材料的属性和他们之间的关系。凡是学生可以自备的材料，教师应让学生自备。因为学生身边的材料能使他们觉得亲切而不陌生，使他们感到科学并不是那么高不可攀。所以实验操作材料的种类也不限，从日常的各种小物 件到专门的实验材料，可以几乎无所不包。 例如:在学习《温度》一节时，我们的目的是要求学生通过自己的亲身经历，去形成温度的概念，并说明温度计是测量温度的科学工具，而不能全凭自己的感觉。所以设计了如下实验:先给学生准备冷、温、热三杯冷热不同的水，学生可以先将左右两手的手指同时伸进装有冷和热的水杯中并说出自己的感受，再将手指同时伸进中间的温水杯中，两手指的感觉是原来放进冷水杯的觉得较热，原来放进热水杯的觉得较冷。这种对同一温度的物体产生不同感受说明了人的感觉往往是不准确和不可靠的，还需要用温度计这种科学工具来进行测定。这里准备装 有三种不同温度水的实验材料是很必要的，教师事先应有全面的考虑。 三、建立良好的学习氛围 良好的学习氛围是学生自行探究知识活动的需要。建立“师生互动、生生互动”的教学协作环境是创设良好的氛围的方法和目标。而教师在其中的地位和作 用是这种学习环境的创设者和示范者。 1(建立“师生互动、生生互动”的教学协作环境是建立良好学习氛围的方 法和目标 我们主张学生是知识的积极建构者，而教师是学生建构知识的支持者。所以 学生的参与和互动是学生知识建构的需要。 “师生互动”，指的是师生之间相互作用和相互影响。师生相互交流与影响，不只是认知信息方面的，更主要的是情感信息的交流与互动。在教学实践中我感觉到特别是初中学生，在他们的意志力还比较薄弱的时候，师生之间的感情因素起着相当重要的作用。在教学活动中教师的推动作用固然重要，但我们决不应该忽视学生对教师的推动作用，要承认有些物理现象、物理问题是由学生先发现先提出来的，有些问题学生有更好的解决办法，教师这时要能放下架子、平易近人， 这样不但能使教师自身有所提高，更是对学生的肯定和鼓励。 “生生互动”，指的是学生之间的相互作用和影响，包括小组讨论、相互评价、相互激励、互帮互学等。尽管中学生在这一方面还不成熟，组织进行良好合作还比较困难，但不能忽视这一合作能力的培养，而物理知识特别是现行初中物理中的知识都比较有趣，贴近生活，所以物理课正是训练学生合作、发问、讨论、总结、进步的最佳场所。也更能锻炼和提高物理教师的主导作用和探究教 学能力。 2(教师是良好学习环境的创设者和示范者 在这方面，我国面临的挑战尤其严峻，因为在现行的课堂上，学生基本上是“听师由命”，很少提出自己的看法。有人对我国小学生课堂言语交往行为进行了调查，学生在课堂中回答教师提问的行为次数在学生课堂交往行为总次数中占 93(8%，而学生提问、异议及其他类行为的比重微乎其微，分别占1(7%、2(7% [3] 再看看我们的中学课堂，由于学生年龄的增长，学生课堂的活跃程与1(8%。 度反而下降，中学课堂尤其显得死水一潭。显然，这是不利于教学目标实现的。 探究教学模式正是解决这一问题的最佳途径，课堂上学生感觉到自由和轻松是开展探究教学的两个重要条件。在探究的过程中，教师要充分发挥主导作用，努力营造一个活跃、快乐、认真、有序的良好氛围，引导学生大胆的提出问题。[4]教师必须用自己的语言去影响学生，认真倾听他们的意见，尤其是不同的意见，使他们真实地感受到老师是他们的朋友，相互间可以讨论，甚至争论，而没有距离感、畏惧感。浙江有名数学教师在《在情境中猜想在探究中验证》中写到:这样的教学充分体现了“新课标”中提出的“数学教学的过程就是数学活动的过程”这一理念„„ 。学生自己通过合作探究来分析问题和解决问题。只有学生自己 [5] 发现的知识才是深刻的、真正相信的，才是真正属于学生自己的。这就充分揭示了良好的学习氛围的前提是:学生是主体，教师是主导。物理教学也是如此，物理教学中同样讲究开放和合作学习，允许不同意见的产生，承认学生的个体差 异和个性差异。 策略是一种思想，是一种理念，体现在实际的方法和措施中。不是几句话所能总结的，也不存在固定的公式可套，需要我们在实践中去体念和摸索。只要我们广大教学工作者认真体会新课标的精神，不断的总结经验，一定能探索出一套 开展探究教学的有效方法和策略的。 学物理“实验探究式教学方法”探索是按照物理这一学科的特点，以实验为基础，创造条件使教学活动围绕着实验来进行，并尽可能保留研究的性质，把教学过程变成模拟的“科研过程”，在教师有目的的引导下，让学生多实验、多观察、多思考、多讨论、多分析、多质疑，引发他们的认识兴趣和求知欲望，从而积极主动地探索科学结论，自己去研究问题、分析问题、解决问题，成为知识的探索者和“发现者”。下面分别论述不同实验内容、不同实验课型的实验探究式教学方法。 一、关于运用实验方法建立物理概念的课题 学生在日常生活中往往形成一些错误概念，我们可以运用实验纠正学生所形成的错误概念，从而建立正确概念的课题。要设计对比性实验，采用“边引导、边实验、边分析”的教学方法，并运用“实验—分析—再实验—再分析”的程序和做法，逐步引导学生完成认识上的第一次飞跃。例如:关于“自由落体运动”的教学，我设计了“揭示矛盾”和“解决矛盾”的对比性实验，并通过对这些实验的分析、比较，运用分析矛盾的方法，引导学生得出正确的结论，讲课开始时，针对学生从平时的观察中得到的印象，认为质量大的物体下落的快，质量小的物体下落的慢，有的放失地设计了几个对比性的实验来纠正学生的错误观念。在每个实验过程中，不仅要引导学生观察的指向性， 而且要通过现象的观察(或改变条件进行对比性实验，并通过不同现象的对比观察)中抓住本质，提出思考性问题，引导他们分析推理，以便突破难点，消除疑点，得出结论，最后引出规律性的东西。首先设计引导性地提出问题的实验，提出研究课题——从相同高度处同时释放一个小铁球和一张纸片，学生认真观察，结果发现小铁球下落得快。这时让学生分析现象产生的原因，不少学生错误地认为小铁球质量大，下落快，因而得出“下落加速度由其质量决定”的错误结论。此时，教师不要急于去纠正它，而是接着分别演示两个揭示矛盾的对比性实验:(1)取两张相同的纸片，把其中一张揉成小纸团，再从同一高度处同时释放，结果观察到揉成纸团的下落得快;(2)将一张质量较小的纸片揉成一团，让其与一张质量较大的纸片同时从同一高度处下落，则观察到质量较小的纸团下落得较快。这两个实验展示了新现象，新知识跟学生原有旧观念之间的矛盾，从而激发了学生的求知欲望，而且实验所揭示的现象和本质又能提供思维的方向，使实验具有鲜明的启发性和思考性，也有利于教师因势利导提出新课题。当学生观察到这些现象后很自然地就要进行思考，弄清纸片之所以比纸团下落得慢，是因为纸片受空气阻力大的缘故。再重复实验，引导学生观察空气阻力对物体下落快慢的影响，让学生逐渐去伪存真、由表及里。进而引导学生分析推理，提出:如果没有空气阻力的影响，将会出现什么样的现象,怎样才能消除空气阻力的影响呢,经过学生的思考讨论，想办法，然后再过渡到解决问题(解决矛盾)的对比性实验:“钱毛管”实验—把“钱毛管”中的空气抽出，再把它倒立过来，让金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等同时落下，此时，学生欢呼了，咦～“奇迹”真的出现了，它们下落得快慢相同。紧接着引导学生分析，刚才的现象表明:一切物体在没有受到空气阻力时，下落的加速度都相同。经过以上过程，学生也就容易理解自由落体运动是一种理想过程了。到此为止，学生的认识还是不够深刻的。紧接着打开“钱毛管”上的开关，让空气进入，再把“钱毛管”倒立过来，就可以看到这些物体下落得快慢是不相同的。前后两次实验的对比分析，突出了空气阻力对物体下落快慢的影响，学生完全信服了。这样进一步引导学生去认识事物的本质，形成了“重力加速度与质量无关”的正确概念。最后再分析平时看到的现象是由空气阻力而造成的，从而排除学生长期存在的错误观念。 二、关于运用实验方法验证物理规律的课题 当学生已初步具备实验技能时，对可以通过实验来探索研究的一些验证或寻找物理规律的课题，采用师生协调活动，进行探索性实验的探究式教学方法。例如初中物理在做好“研究滑动摩擦力”、“研究液体内部的压强与液体深度的关系”等探索性实验的基础上，可以有计划地把“验证阿基米德原理的实验”、“研究功的原理的实验”和“验证欧姆定律的实验”等验证物理规律的演示实验，改为在教师启发引导下师生协调活动的探索性实验。因为在学习这些课题时，学生已有的知识、实验技能已经具备了通过实验来探索、研究这些规律的基础和条件，在教师启发引导下，可以让 学生自己去探索这些规律。 现以《阿基米德原理》的教学为例，教学过程分为五个环节:(1)启发学生联系“井里提水”和“水中游泳与海水中游泳的不同感受”等生活经验作以对比，对“决定浮力大小的因素”进行“科学猜想”，提出:a、浮力大小可能与物体浸入液体里的体积有关;b、浮力大小还可能跟液体的密度有关。然后引导学生设计实验来验证上述猜想的正确性，从而让学生理解了浮力大小的定性规律。(2)引导学生分析实验结果，对“浮力大小的定量关系”提出进一步猜想:“浮力的大小是否跟物体排开液体的重力有关,”教师要抓住时机启发学生运用已有的知识和实验技能设计实验，来分析测量出“浮力的大小”和“被排开的液体的重力”，然后探索这两个量之间的关系。通过课堂讨论，学生设计了各种实验方案，并相互补充纠正，其中有的设计既简单，结果误差又小。学生通过实验探究得出“浮力的大小等于金属块所排开的水受到的重力(F浮=G排)”的正确结论。(3)教师介绍阿基米德在当时的条件下(尚未发明弹簧测力计、天平。因而还不能测出浮力的大小)巧妙的实验设计思想和实验方法组织学生用相关的实验装置做实验，同样得出浮力大小的定量关系式:F浮=G排，使学生从中得到启发，有助于开拓他们的科学思维。实验还证明了这个结论也适用于部分浸在水里的物体，而且同样适用于其它液体，从而验证了新的“猜想”的正确性。(4)引导学生根据日常的游泳、提水经验提出错误的猜想:“浮力的大小是否与物体的形状有关,是否与物体浸入液体的深度有关,”引导学生分别设计相应的实验来探究这些问题，最后一一予以否定，摒弃了与浮力无关的因素，从而消除了学生的疑点。(5)总结阿基米德原理，并从理论上对阿基米德原理进行初步的论证，揭示浮力产生的原因是水中的向上和向下的压强差对物体造成的压力差，这一点在所有液体中是一致的，实现了理论论证和实验结果的统一。这样，把有关水的浮力实验推广到一般液体就有了理论根据，进而推广到流体也同样适用。 上好实验练习题的关键在于教师要在“导”字上狠下功夫，学生要在“动”字上见物思理，要做到动中有思，思中有动，动思结合。因此，实验练习课要采用课堂实验、练习、讨论、分析和总结相结合的方法在课内进行。课堂中既要有学生的实验探究，又要有他们的练习、讨论和理论分析、数学论证以及教师的启发引导和画龙点睛的讲评总结。实验练习课有利于师生的协调配合，“双向交流”可以当堂取得反馈消息，便于及时“补救”，做到当堂解决问题。实验练习课在学生课堂活动的程序和做法上可以有两种:一种是先进行理论分析和判断、预测，再通过课堂讨论的相互补充和纠正，从而得出相应的结论，然后让学生动手做实验来检验理论分析所得到的结论是否正确。另一种是在学生动手实验操作获得鲜明的感性认识或揭示实验结论的基础上，进行理论分析和课堂讨论，从理论上加以分析和论证。实际教学中究竟应该采用哪一种办法好，要根据实验练习内容的特点和学生的基础、智力情况来决定。但不论采用哪一种做法都应该理论分析和实验研 究相结合，使学生的感性认识与理性认识在实践的基础上结合起来，做到认识与实践统一，理论与实际结合，学生才能获得全面的认识和透彻的理解，并提高分析问题的能力。 总之，我们只要以学生的兴趣为起点，以问题、课题为载体，以个性化需求为内容，让学生在探索中发现，发现后再研究，并根据教学内容创设恰当的情景，激发学生的求知欲望和好奇心，激活学生的思维，使学生变被动接受为主体体验和探索，就一定能培养出高素质的创造型人才。 摘 要:探究式学习是以学生的需要和教学要求为出发点,从学科领域或实际生活中选择确定研究主题,创设情境,通过学生自主、独立地提出问题、设计实验、进行探究,或设计方案、进行信息搜集与处理、表达与交流等探索活动,获得知识技能,发展情感与态度,培养探索精神和创新能力的学习方式。 关键词:探究式 引导 创设情境 要素 创造 高中物理新课程标准在总的课程目标中明确提出了“学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”。在课程具体目标中又提出了“经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律”。科学探究作为物理课程标准提出的新的要求,是物理新课程的一大突出特征,科学探究贯穿于新课程始终,理应成为物理教师组织课堂教学的一种重要的教学方法,也应成为学生学习的一种重要的方法,应该贯穿于物理教学的始终。 一、准确认识科学探究的七个要素 物理课程标准将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。科学探究的过程是一个创造的过程,而创造力的核心是创造性思维,因此,探究实质是一个思维的过程,这个思维过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的,这个思维程序包含了“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、合作与交流”七个要素,根据课程标准精神,每一要素都有其相应的能力 要求,它具有提高学生的科学素养和人文素养的双重功能。 科学探究七个要素中的“提出问题”是首要要素。在组织学生进行科学探究时,教师要竭力为学生提供丰富的物理情景,组织学生从多角度认真观察,激发学生发现问题并提出值得探究的科学问题。爱因斯坦说过,发现问题比解决问题更重要。学生能从提供的情景中发现问题,说明学生全神贯注,并初步学会了观察,发现是创新的基础,这是学生学习物理应形成的能力之一。而能够提出问题,说明学生认真思考了,并且总结归纳能力得到了提高,这同样也是学生学习物理必备的能力之一。教师为学生提供的物理情景应尽可能贴近学生生活,符合学生的认知水平,在情景呈现过程中,需要教师适时激疑和质疑,鼓励学生发现问题和提出值得探究的问题,并引导学生对问题进行归纳。 科学探究对学生乃至对教师都是一个新的课题,新课程科学探究课的要求也是逐步完善和深化。并且各个要素也应该是隐性呈现而不是机械地显性呈现。因而,在实施探究式教学时要灵活处理,避免程式化。不论是那种探究课题,至少都应具有“提出问题、合作与交流、评估”三个要素的体现。提出问题是进行科学探究的前提,合作交流是培养学生合作意识和语言表达能力的重要途径,评估是培养学生甄别判断和创新能力的有效手段,并且,合作交流与评估是伴随着探究教学整个过程的。 二、合理选择探究教学模式 学生的具体探究活动,是在教师组织学生进行计划制定和设计实验并对方案进行优化的基础上进行的。中外研究和实践表明,探究式教学包括结构型探究、指导型探究、开放型探究三种。在这三种探究教学活动中,教师的直接帮助和指导越来越少,学生探究的自主性和独立性越来越强。从某种意义上说,开放性探究教学与科学探究十分接近或相似,探究教学的开展会受到诸多因素的影响,所确定的科学探究程序和学生认知方式是建立探究教学模式的两个至关重要的依据。忽视前者教学就不能体现科学探究的特性,失去探究教学的基本规范;忽视后者探究教学就会缺乏心理基础,难以落到实处。因此,探究教学应以学生发展水平为基础对科学探究程序进行优化。结构型探究显得教条呆板甚至有点僵化,多少有悖于新课程倡导的培养学生自主意识和能力的要求。针对中学生的认知水平和知识基础,探究式教学应以指导型探究为主,辅以开放型探究。在学生探究前和探究过程中应有必要的集体指导和个别的具体指导,绝不是听之任之的“放羊式”探究。否则探究具有极大的盲目性和随意性,达不到探究的目的。 探究式教学的目标是让学生充分参与到教学过程中来,让学生处于主动地位,充分地挖掘、开发学生的学习潜能。但由于探究教学具有较强的学生自主性,教学也非常灵活、开放,致使课堂会产生许多不确定因素,因此,在探究式教学活动实施的各个阶段既要体现学生的主体地位,又要发挥教师的主导作用。从而引导学生发现问题并提出问题,使教学内容深化。为实现上述目标,教师在进行探究式教学之前,要依据教学内容确定探究目标,然后通过生活实例、演示实验、多媒体呈现、语言及肢体等多种手段,为学生创设丰富的物理情景,激发学生提出问题。在对学生的问题进行归纳和提升之后,明确学生所要探究的问题。在此过程中,若学生从情境中提不出有价值的问题或所提问题偏离了探究主题,教师要及时引导。如果由教师提出问题,必须从学生的实际出发,提出学生潜意识中已存在但尚未成型的问题,这就需要教师准确地创设情境,把握学生所掌握的知识程度和学生的认知水平与能力,并善于洞察学生的内心世界。 在探究式教学中,教师不仅仅是作为知识的传播者,更重要的是要引导和指导学生去获取知识。在学习新知识过程中,教师要能引导学生提出问题,然后对问题进行猜想和假设,引导学生进行探究思路的构思,让学生通过自己经历科学探究的过程主动地获取知识,在学生得到结论后,教师还要组织学生进行交流、分析和总结,最后教师对学生的研究成果进行评价,引导学生得出正确结论。因此,在探究式教学中,还要求教师要从知识的传播者变为学生学习的组织者、引导者和指导者。 三、精心选择探究性教学的内容 在物理教学中,并不是所有的教学内容都适合采用探究式教学,由于探究所涉及的问题必须紧紧围绕教学目标,要体现教学重点、难点,能反映教材和学习目标对教学的要求。因此,教师在设计问题时,要认真挖掘教材的重点和难点,研究教材中潜在的知识和知识点之间的内在联系,使所设计的问题能准确地反映教学的重点和难点,使学生通过努力且必须努力探索才能做出正确的解释。但设计的问题不可太难,否则,将事与愿违,不但不能启发学生的思维,反而会使学生思维停滞,导致“启而不发”,使探究过程无法进行;同时也不可太易,否则,会使学生感到物理知识简单、乏味,从而影响学生探究的兴趣。 教师所创设的问题要按照教学知识的发展过程,依据学生的知识水平、年龄与身心特点、认知能力等,组成一个循序渐进且有内在联系的问题体系,其涉及的知识要从学生已有知识出发逐步接近到探究问题的核心,把握住探究问题的程序性,不要操之过急,急于向问题的结 果引导。在这一过程中值得注意的问题是:如果程序过细,问题的关节过于显露,就引不起争议,不利于思维的开展;如果程序过粗,隐含条件太多,学生则不易抓住要点,使讨论无法深刻进行或只作肤浅的理解。因此教师创设问题应力争范围开阔、思路新奇,给学生带来意外的惊喜,激发他们的求知欲。 四、着力提高探究式教学的实效性 探究式教学是学生在教师的指导下,从学习和生活中选择并确定研究课题,用类似科学研究的方式,主动获取知识,应用知识,解决问题。它具有自主性、开放性、实践性、探究性。正因为其开放性与自主性。所以往往易于流于形式。因为探究式教学是以解决问题的形式出现的,探究问题确定之后,课堂教学的重心便是引导学生围绕问题展开讨论,寻求多种渠道解决问题。当然,讨论是课堂生活常态,小组学习或合作学习是学生开展探究性学习的主要途径。在教学调查中,我们经常可以看到教师组织课堂讨论和小组学习的情景,轰轰烈烈、热闹非凡,但是只要你用心观察,就会发现热闹形式下实际内容空洞。许多教师认为只要将学生分成小组,他们就在进行探究式合作学习;只要学生在动手操作他们就在探究。通常,课堂讨论或小组合作学习的流程是:老师提出问题,要求学生分组讨论,于是学生便迅速地交头接耳,几分钟过后,老师要求各组选派代表发言,学生交流之后,老师归纳总结(实际上是公布正确答案),整个过程结束,教学转人下一个环节。有时由于课堂时间限制,根本不给学生充分发言的机会,凡是有教师意料中的结果出现,便宣布停止。这样的探究几乎流于形式,绝大多数学生并没有真正参与,热闹的课堂气氛,冷却的学生思维。就像在作秀,因此要防止这种形式主义的出现。 为切实提高探究式教学的实效性,我在教学实践过程中探索尝试出“发现探究导学”探究式课堂教学模式,其课堂结构是“情景激趣、问题导引、活动探究、反馈交流、应用活化”。具体概括为:?学生围绕教师所创设的物理情景或物理现象引发学习兴趣,教师设法激起学生认知冲突,激发他们的求知欲望并提出探究问题;?学生通过动手实验或者利用已有知识进行分析探究,形成和检验假设,解决问题,解释观察结果;?学生分析、解释数据或者推理论证过程,将自己的观点进行综合;?教师与学生共同回顾与评价所学内容与学习方法;?将所获取的新知识或新规律运用于新情境,以拓宽理解,形成新技能。 探究式教学的模式在西方发达的国家早已实施多年,我们借鉴时要结合我国教育的实情,既不能墨守成规,又不能邯郸学步,探究并不是为了能够发现新的成果,也不是培养将来的物 理学家,它只是培养学生思维方式的一种方法。只要我们认清探究的意义和目的,一定会通过 探究式教学这种方式增强学生学习物理的兴趣,使学生通过高中的物理学习,既增长知识,又 为将来进一步的学习打好基础。