物理教学中的“探索发现”法探讨

物理学是研究自然界物质运动最基本规律的科学，是中学科学教育的重要内容和载体。物理教学肩负着提高学生的科学素质，促进学生全面发展的历史重任。然而长期以来，由于种种原因，义务教育阶段的物理教学，处在一种以“刺激―反应”为核心的重复性、操练性、受动式教学局面，既不利于学生基础性学力的提高，更不利于学生发展性学力和创造性学力的提高。我们以“在探索中发现，在发现中建构”的教学理念为基石，强调知识的个人意义，将认知、体验与感悟纳入学生的生活世界，提出“探索―发现”教学法作为我校开展研究性学习教改实验的主打课题。

一、理论基础

学习始于疑问，起于经验，成于积累。学习者以“自己内化了的概念结构、思维模式来把握世界，总是把世界纳入自己的理解和解释交流之中”，并以自己的价值取向、已有的认识结构和认知方式为前提，面对知识客体采用取舍、加工、变革、内化的方式、实现认知方式，认知结构的改造和超越，以至有所“发现”，进而形成主体的新的认知结构与认知方式。美国当代认知心理学家布鲁纳认为，探索与发现是学生学习过程的固有性质，强调学生在学习过程中的积极性、主体性、探索性时，更强调“学习不是对新信息的直接吸收和累加，而是新旧知识之间的相互作用，在这种作用中，包含着学习者对知识客体的选择、甄别、批判和创造”，即学习的发现性。他提出并倡导“发现学习”，主张既通过发现过程进行学习，又把发现作为学习的目标。作为教学方法，发现法的基本程序为：预定学习课题―提出猜想和假设―回复猜想或验证假设―评估改进―完善总结。

学生“从探察物体而得到知识”，依敏锐选定目标，籍实验查明物理，靠内心感悟领略新知，用“实验的精神”指导学知识、做学问。从治国平天下的角度看，“格物致知”适于古老的文化背景；从科学进展的历史和当今学校教育的现实看，与“格物致知”同出一辙的“探索―发现”学习法更适合于初中物理教学。

在类似的“知识结构课程论”影响下，为了使发现学习成为可能，现行教材一方面尽可能地把学生在认识客观事物时的原发现利用起来，如：在章首出示实物或实景照片，在课文开头提出一些与学生生活较近的不解现象或问题，课文中高密度穿插演示实验，设计大量的资料卡片与纪实性图片，等等。另一方面尽量通过“想想议议”、“小实验”和生活性习题等形式诱发学生的再发现。这就给“探索―发现”教学法的课堂实践提供了便利。

“探索―发现”教学法在物理教学中有以下优越性：（1）能激发学生的智慧，发掘学生的潜力；（2）能提高学生的能动性，使学生把知识系统化、结构化；（3）能使学生学会发现的试探方法，有利于培养学生的创新精神和实践能力；（4）其学习内容适合于一般程序性知识，更适合于非情境意义的跳跃性知识；（5）有利于引导学生从生活走向物理，从物理走向社会。

二、模式形成

无论是知识、技能的学习，还是心智的学习，都既有同化顺应的成分，又有重组再认的成分。从认知对象与认知结构的相互作用来看，学习是学习者认知结构的改变过程。初中物理教学既要让学生学习初步的物理知识与技能，又要让学生经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶。从学科型态和性质看，概念课、实验课、练习课、活动课的学习都包含着“探索”、“发现”环节。发现不止限于学习者的未知领域，确切地说，它包含学生用自己的体验和感悟亲自获得知识的一切办法。

在具体教学中虽然没有万能的套路可仿效，但我们中从认知心理学角度演绎、提炼形成的如下模式经实践检验是行之有效的。

1.了解学习内容。对所学内容事先有一个大体的了解，通常用自读预习的方法明了学习内容或认知对象。

2.明确发现方向。在明确知识目标的前提下，以自己的知识底蕴，形成和建构个人化的知识系统，对学习者来讲，所要吸收、内化的知识，在视域上是有指向性的。只有瞄准了“发现”的方向，才会使学习过程更有积极意义。

3.完成知识准备。目的是将记忆库中的信息流从非联结状态调取到传导状态，给原有经验赋予当前意义，为探索性学习做好准备。

4.进入探索状态。借助生活体验或实验操作，采用系统思考法，寻求新、旧知识结合点，从个别知识的纵向结合进入新的认知层面，面对认知对象在一个、几个甚至一连串的突破中获得新信息。这是发现的初始阶段。

5.梳理加工创造。面对新增加进来的信息，按其与新知识的亲疏关系进行过滤筛选，根据当前的建构意义和逻辑联系进行加工改造，形成一系列待组合的知识点被学习者所把握。这是发现的关键步骤。

6.形成新的结构。对新、旧知识点衔接、组合、延伸，上升为新的知识层面，再经过取舍、修补而形成新的成块装或网络状的知识结构，被学习者所吸收和内化。这是发现的终点。

三、实施策略

“探索―发现”学习是教师在指导学生学习物理概念和原理时，只给学生呈现事例和问题，让学生积极思考，独立探索，自行发现并掌握相应原理和规则。要使学生由接受式学习走向探究式学习，真正实现“在学习中探索，在探索中发现，在发现中创造”的飞跃，教师必须做好以下工作。

1.处理好学习的目标性与思维的开放性的关系。探究事物的联系、事物的因果、事物的发展，由于事物的复杂多样性，从一个方向由已知到未知往往难以实现，须得从多方面寻求路径。

2.处理好启发诱导与主动探索的关系。学生在学习知识的过程中，当且仅当他们以主体身份出现，能动地对认知对象及材料进行选择、组合和创造时，才会有新的发现。引导不能取代自主，启发不能代替探究。教师要少做“点拨”，更不必告知结论，只能为学生的学习设置情景，推动进程或指导印证。也惟有如此，才能凸显学生的主体地位，为学生的发现学习提供“局外服务”，使教师在其中的角色定位更合适宜。

3.培养探索精神，成就发现能力，全面推进研究性学习。研究性学习的育人功能主要有：（1）培养学生独立获取知识，以及收集、加工、处理、应用信息的能力；（2）使学生获得亲身参与研究探索的积极情感体验：（3）使学生养成自主探究和合作学习的精神：（4）培养学生严谨的科学态度、习惯和高尚的科学道德；（5）引导学生关心社会，走向社会、增强学生社会责任感和时代使命感；（6）激活所学知识，进行理论联系实际，形成和发展创新能力。因此，鼓励学生对未知世界敢探索、会探索，是走向研究性学习的前提；用善于发现的敏锐眼光捕捉、获取新知识，是研究性学习的真实境界；通过发现学习形成的自主建构知识体系的积极性与问题解决的能动性，是研究性学习向深层推进的有力支撑。