物理教學(xué)中提高探究性學(xué)習效果的教學(xué)策略
摘要：本文從八個(gè)方面介紹了如何在物理教學(xué)中提高探究性學(xué)習的效果。關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；探究性學(xué)習；激發(fā)；重視；引導；深化；內化
探究性學(xué)習是指學(xué)生在教師的指導下積極參與的學(xué)習過(guò)程，它要求學(xué)生像科學(xué)家那樣，對所遇到的自然現象能夠提出問(wèn)題，并依據自己的思維判斷做出猜想，通過(guò)實(shí)驗驗證自己的猜想，在實(shí)驗的基礎上收集證據，得出正確的結論。這種學(xué)習方法是培養創(chuàng )新型人才的有效途徑�？茖W(xué)探究能力的形成依賴(lài)于學(xué)生的學(xué)習和探究活動(dòng)，必須緊密結合科學(xué)知識的學(xué)習，通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦、親自實(shí)踐，在感知、體驗的基礎上，內化形成，而不能簡(jiǎn)單地通過(guò)講授教給學(xué)生。
新的科學(xué)課程標準明確了科學(xué)探究是科學(xué)研究過(guò)程的本質(zhì)特征。通過(guò)科學(xué)探究，不僅要使學(xué)生體驗到探究的樂(lè )趣，獲得自信，形成科學(xué)的思維方式；還要使他們識別什么是科學(xué)，什么不是科學(xué)；更重要的目的是通過(guò)科學(xué)探究過(guò)程，培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和創(chuàng )新意識。
21世紀的人才，必須是具有創(chuàng )新的人才，要培養創(chuàng )新型人才，就必須從基礎教育抓起，從中小學(xué)教育抓起。教師如何在教學(xué)中提高“探究性學(xué)習”的效果，筆者認為應該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：
一、創(chuàng )設情景，激發(fā)探究
善于創(chuàng )設問(wèn)題情景，啟發(fā)學(xué)生積極思維，使學(xué)生真正成為認識事物的主體。在情景中設置有思考價(jià)值，智力上有挑戰性的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì )觀(guān)察，提出新問(wèn)題，增強學(xué)生學(xué)習的針對性，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生學(xué)習的內在的積極性和主動(dòng)性。在創(chuàng )設學(xué)習情景時(shí)，應力求真實(shí)、生動(dòng)、直觀(guān)而又富于啟發(fā)性。演示實(shí)驗、小故事、科學(xué)史實(shí)、新聞報道、實(shí)物、模型和影像資料等等，都可以用于創(chuàng )設學(xué)習情景。
案例：《摩擦力》的引入
活動(dòng)：小游戲──撥河比賽：一人抓一端，用力握住木棒（一端事先抹上凡士林）。
師：（采訪(fǎng)失利方）請你發(fā)表一下失敗感言，說(shuō)說(shuō)你失敗的原因？
生：太滑了。
師：（采訪(fǎng)勝利者）你這邊滑不滑？
生：不滑。
師：除了自己的力量，還有什么力幫了你的忙？
生：摩擦力。（若說(shuō)不出，就轉問(wèn)“大家認為呢？”）
師：今天我們這節課就來(lái)研究摩擦力。
通過(guò)這樣一個(gè)小活動(dòng)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，使學(xué)生產(chǎn)生了強烈的求知欲望，并且調動(dòng)了活躍的課堂氣氛，此時(shí)教師再進(jìn)行新課教學(xué)，效果相當好。在教學(xué)中，教師要善于引導學(xué)生從真實(shí)的情景中發(fā)現問(wèn)題，有針對性地展開(kāi)討論，提出解決問(wèn)題的思路，使學(xué)生的認識逐步得到發(fā)展。
二、經(jīng)歷過(guò)程，重視探究
物理教學(xué)實(shí)質(zhì)上是展示和發(fā)展思維的過(guò)程，這一思維過(guò)程就是對物理基礎知識和基本理論的理性認識過(guò)程。任何一個(gè)概念、定理、定律都經(jīng)歷著(zhù)由感性到理性的抽象概括過(guò)程。在教師的引導下，讓學(xué)生參與概念的形成、規律的揭示過(guò)程，讓學(xué)生親自去實(shí)驗、體驗、揣摩、模擬這個(gè)過(guò)程，就能領(lǐng)悟知識形成過(guò)程中所蘊涵的思想方法，使學(xué)生知其然，知其所以然。讓學(xué)生追根溯源，使教學(xué)過(guò)程成為學(xué)生內心體驗和主動(dòng)參與的再發(fā)現過(guò)程。學(xué)生學(xué)到的知識印象深刻，來(lái)龍去脈清楚，更容易喚起學(xué)生的創(chuàng )新意識。重視過(guò)程教學(xué)，學(xué)生不只是獲得一些科學(xué)的結論，重要的是發(fā)展了學(xué)生的抽象概括思維能力，獲得探索科學(xué)的方法。
三、借助實(shí)驗，引導探究
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的學(xué)科。實(shí)驗的方法是物理學(xué)學(xué)習的基本方法。一個(gè)物理實(shí)驗就是一個(gè)完整的物理情景，讓學(xué)生親眼看一些物理現象，親手做一些物理實(shí)驗，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理的興趣，充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性和主動(dòng)性，實(shí)現學(xué)生的主體地位。通過(guò)親身體驗與理論學(xué)習相對照、驗證，來(lái)加深理解，以形成正確的物理情景。物理實(shí)驗是引導探究教學(xué)取得成功不可缺少的“橋梁”和“中介”。在教學(xué)中，教師要盡可能地給學(xué)生提供物理儀器，讓學(xué)生主動(dòng)積極地進(jìn)行實(shí)驗探究。與此同時(shí)，教師要注意，在學(xué)生做實(shí)驗時(shí)，應給予學(xué)生思考、交流、發(fā)問(wèn)和評估的時(shí)間。
四、重視主體，發(fā)展探究
學(xué)生的發(fā)展是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，教學(xué)內容、教學(xué)模式、教學(xué)媒體的選取與組織既要符合學(xué)生的認知能力，又要滿(mǎn)足學(xué)生創(chuàng )新能力的發(fā)展要求。知識的教育、觀(guān)念的培養、能力的訓練既要為學(xué)生近期的學(xué)習打下基礎，還要著(zhù)眼于學(xué)生長(cháng)遠的發(fā)展和終身教育。教學(xué)設計要在組織知識、選擇方法、設計問(wèn)題、設計實(shí)驗、研究學(xué)生活動(dòng)等方面下功夫。要在教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節中都圍繞學(xué)生的學(xué)習活動(dòng)展開(kāi)教學(xué)。例如，在牛頓第一定律的教學(xué)中，不應該簡(jiǎn)單回顧亞里士多德、伽利略、笛卡爾對力和運動(dòng)的關(guān)系的理解，得出牛頓第一定律，而應該是引導學(xué)生從亞里士多德對運動(dòng)和力的關(guān)系的直觀(guān)感覺(jué)的理解→伽利略對運動(dòng)和力的粗略描述→笛卡爾對運動(dòng)描述的進(jìn)一步升華→牛頓在前人研究的基礎上，加上自己對力學(xué)等方面的研究，得出了牛頓第一定律。這樣以學(xué)生的發(fā)展為中心，讓學(xué)生積極、主動(dòng)地經(jīng)歷科學(xué)規律的得出過(guò)程，有助于培養學(xué)生的科學(xué)探究能力，為今后學(xué)習打下堅實(shí)的基礎。
五、開(kāi)拓創(chuàng )新，深化探究
教師在備課的過(guò)程中，應該對教學(xué)內容進(jìn)行必要的重組、整合和拓展，從中提煉出開(kāi)放性教學(xué)的基本素材，高度關(guān)注學(xué)生的學(xué)習過(guò)程和活動(dòng)方式，有意識地鼓勵學(xué)生充分發(fā)表自己的意見(jiàn)，特別應利用學(xué)生對某些問(wèn)題的爭議和不同看法，創(chuàng )設導致學(xué)生思維沖突的物理問(wèn)題情景，在教師的指導下展開(kāi)討論或實(shí)驗論證，最終獲得合理的結論，從而強化學(xué)生的創(chuàng )新意識。
例如在教學(xué)時(shí)，要求學(xué)生自己設計實(shí)驗、探究實(shí)驗方案、尋找實(shí)驗方法、經(jīng)歷實(shí)驗探究的過(guò)程，最終得出結論，通過(guò)合作學(xué)習進(jìn)行實(shí)驗，并從實(shí)驗探究和分析歸納中學(xué)到了規律性的知識，體驗了科學(xué)探究的成功與自豪，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性，為學(xué)生將來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究奠定了基礎。
六、借助多媒體，內化探究
多媒體以其本身特有的功能而具備了趣味性的特點(diǎn)。它提供的許多可能往往是我們普通的教學(xué)手段所難以企及的。借助計算機教學(xué)能有效地彌補傳統教學(xué)的不足，化抽象為具體，把難以理解的內容或不易觀(guān)察到的事物，用計算機展現出來(lái)，調動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)功能，增強學(xué)生感性認識，有助于幫助學(xué)生進(jìn)行理性思考，從而通過(guò)現象歸納出本質(zhì)和規律，為突破難點(diǎn)創(chuàng )造良好的氛圍。例如，學(xué)習“物態(tài)變化”時(shí)，用多媒體向學(xué)生展示冬天原野里的大霧、房屋上的白霜、西藏雪山、樹(shù)枝上的冰凌，展示春天到來(lái)時(shí)冰雪熔化成水、火爐燒水時(shí)水壺上冒出“白氣”、水蒸氣遇到冷的茶杯蓋變成小水滴等現象。創(chuàng )設出“霧、霜、雪、冰是怎樣形成的？”“水為何會(huì )變成白氣？”“白氣是水滴還是水蒸氣？”等一系列物理問(wèn)題情境，讓學(xué)生在問(wèn)題情境中產(chǎn)生疑問(wèn)，發(fā)現問(wèn)題，提出問(wèn)題。 七、營(yíng)造氛圍，促進(jìn)探究
教師要努力營(yíng)造出“教師—學(xué)生”及“學(xué)生—學(xué)生”間的自由、平等的氛圍。如在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗探究的過(guò)程中，教師在教室里四處走動(dòng)，與各小組進(jìn)行交流，傾聽(tīng)學(xué)生的問(wèn)題和想法，不時(shí)評價(jià)學(xué)生的探究進(jìn)程并確定適合學(xué)生的學(xué)習的下一步計劃，必要時(shí)，教師把全體學(xué)生集合起來(lái)，通過(guò)講解、示范或討論提供一些必要的幫助。如在教學(xué)中討論是創(chuàng )造的“助產(chǎn)士”，在探究教學(xué)過(guò)程中，討論尤為重要。如在教學(xué)中可以按課前分組那樣四人一組或二人一組，對所提出的問(wèn)題進(jìn)行充分討論，交流意見(jiàn)，這樣就能調動(dòng)學(xué)生思維的積極性，使智力從“常態(tài)”躍遷到“激發(fā)態(tài)”，由此迸發(fā)出創(chuàng )造性思維的火花。
教師注意鼓勵學(xué)生勇于發(fā)表自己的探究成果和方法，傾聽(tīng)他人的探究經(jīng)驗，并進(jìn)行客觀(guān)的比較和鑒別。從不同的角度改進(jìn)自己的學(xué)習經(jīng)驗，提高認識克服獨立探究中的片面性和局限性，正確理解獲得的知識。
八、構建有效問(wèn)題串，能盡快切入探究主題
開(kāi)始進(jìn)行科學(xué)探究教學(xué)時(shí)，設置以下三個(gè)問(wèn)題可以讓學(xué)生能盡快進(jìn)入研究主題：
(1)你猜想的依據是什么？
(2)這些猜想中哪些屬于同一研究方向？
(3)在以上猜想中你認為研究哪一個(gè)問(wèn)題最有價(jià)值？
第三個(gè)問(wèn)題的設計可使學(xué)生的思路盡快進(jìn)入本節課的重點(diǎn)。下面，以研究電流與電壓、電阻的關(guān)系為例談?wù)動(dòng)行А皢?wèn)題串”的設計：
問(wèn)題1：通過(guò)導體的電流的大小與哪些因素有關(guān)？（要指明是導體兩端的電壓）
問(wèn)題2：你認為電流和電壓、電阻之間有什么定量關(guān)系？
問(wèn)題3：你采用什么方法來(lái)研究上述問(wèn)題？（控制變量）
問(wèn)題4：那么，上述問(wèn)題變成了幾個(gè)問(wèn)題？它們分別是什么問(wèn)題？
問(wèn)題 5：我們先研究第一個(gè)問(wèn)題，即要研究電流與電壓的關(guān)系。你認為實(shí)驗需要哪些器材？實(shí)驗過(guò)程中應該控制什么因素？改變什么因素？
問(wèn)題6：你認為滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗過(guò)程中的作用是什么？
問(wèn)題 7：你準備選取幾組數據進(jìn)行分析？在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)如何選取電壓的具體數值將有助于我們分析數據，得出結論？
問(wèn)題 8：我們再來(lái)研究第二個(gè)問(wèn)題，即要研究電流與電阻的關(guān)系。在研究電流和電阻的關(guān)系時(shí)，除以上器材外，實(shí)驗還需要補充其它器材嗎？請你畫(huà)出電路圖加以說(shuō)明。實(shí)驗過(guò)程你應該控制什么因素？改變什么因素？觀(guān)察和記錄什么數據？
問(wèn)題9：你認為滑動(dòng)變阻器在該實(shí)驗過(guò)程中的作用是什么？
問(wèn)題10：你準備選取幾組數據進(jìn)行分析？在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)如何選取電阻的具體數值將有助于我們分析數據，得出結論？（討論到此，全班可分兩組分別進(jìn)行以上兩個(gè)問(wèn)題的探究）
問(wèn)題11：分析數據，同學(xué)們得到的結論是什么？表達你的結論時(shí)你應該注意什么？
問(wèn)題12：你的結論可以用I=U/R表達嗎？（說(shuō)明比例系數取1的條件）
問(wèn)題13：在探究過(guò)程中同學(xué)們有沒(méi)有走過(guò)彎路，影響了實(shí)驗結果？經(jīng)過(guò)思考，你又是如何走出這些“彎路”的？
問(wèn)題14：在你實(shí)驗的過(guò)程中你還發(fā)現了其他問(wèn)題嗎？回顧你實(shí)驗的操作過(guò)程你覺(jué)得還能做哪些改進(jìn)？
以上第5個(gè)問(wèn)題的設計，使學(xué)生將要研究的大問(wèn)題先分成兩個(gè)小問(wèn)題逐個(gè)討論（這個(gè)問(wèn)題的設計很重要，否則將兩個(gè)問(wèn)題放在一起討論，容易使學(xué)生的思路混亂）。第 8 個(gè)問(wèn)題的設計對前后實(shí)驗來(lái)說(shuō)起到了承上啟下的作用。第 14個(gè)問(wèn)題的設計則注重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，為能力較強的學(xué)生的發(fā)展提供了平臺�？梢哉f(shuō)，整堂課通過(guò)14個(gè)問(wèn)題的設計，使學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中，目的明確，思路清晰，實(shí)驗時(shí)間又得到了保證。值得一提的是，在課堂教學(xué)中，實(shí)驗前的討論比實(shí)驗操作更重要，在時(shí)間的安排上，實(shí)驗前的討論時(shí)間也要比學(xué)生實(shí)驗操作的時(shí)間要長(cháng)。
參考文獻：
[1]蔡鐵權．物理教學(xué)叢論[M].北京：科學(xué)出版社，2005.
[2]羅星凱，李萍昌.探究式學(xué)習：含義、特征及核心要素[J].教育研究，2001(12).
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