探究式教学在物理课堂中的合理应用

摘要：本文结合新课程物理教学实践中观察到的课堂教学片断，阐述在物理教学中如何合理应用探究式教学及需要注意的几个问题。

关键词：探究；物理；教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148(2007)12(S)-0003-4

在义务教育《物理课程标准》中，将“科学探究”和科学内容一起列入其内，并明确指出“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。”因此，在新课程物理的教学实践中，教师要把探究教学作为一项新的教育内容和教学方式，始终渗透在整个教学过程中，通过科学探究活动来培养学生的参与意识，关心社会与生活中的物理现象及其应用，培养学生的创新意识和实践能力。

本文将结合新课程物理教学实践中观察到的课堂教学片断，阐述在物理教学过程中如何合理应用探究式教学及需要注意的几个问题。

1 对探究教学的认识

所谓探究教学，是指在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作探究为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种方式进行解难释疑的教学方式。

与传统教学方式相比较，探究教学有它自己的特征：教师不再是课堂的主角和中心，而是起指导和启发的作用，学生从被动接受知识向主动获取知识转化，注重从过程中体验、感悟科学探究的乐趣，学习科学家的科学研究方法，领悟科学的思想和精神。

但是，目前有些教师尚未掌握探究教学，例如：在一次观摩课上，探究的课题是“电流产生的热量与哪些因素有关”，老师通过一定的情景问：“电流产生的热量可能与哪些因素有关?”一个学生回答：“可能跟电压有关”，老师脸色铁青未与理睬，稍候另一机灵的学生翻了参考书后回答：“可能与电流、电阻和通电时间有关”，老师如释重负，脸上露出欣慰的笑容并表扬了这位学生，接下来设计统一的方案，统一做实验，得出统一的结论。

再例如： 一堂探究“水的沸腾”的公开课，教师先启动电脑按钮，屏幕上出现精美的用酒精灯烧水加热的动画画面，有气泡上升、破裂，冒的白气及“嗡嗡”的水声，老师让学生仔细观察画面上温度计的变化情况，水沸腾后，教师让学生在坐标中画水的沸腾图像。见学生一脸困惑，老师就启动按钮，电脑屏幕上立刻出现一个带数轴的坐标，刚才的数据一个个跑到坐标上并串成一条折线。

其实这两堂课都是没有吃透探究教学的深邃，学生毫无自主性而言，实质是"满堂灌"的翻版。一节好的探究课不仅让课堂充满问题和思考，更应该让学生自己主动去猜想、去问、去查资料，自主地实验和分析数据，合作交流和讨论，能让学生的学习积极性充分地调动起来，能让学生的思维得到充分的训练，能让学生的身心得到触动和更新。

因此，在物理教学中，为达到科学探究的目的，还需要合理的应用探究教学。

2 探究教学的合理应用

2.1 激趣诱导，主动探究

在教学中，应设法激趣，以诱发学生的探究动机。而要激发学生的兴趣，就要把握“从生活走向物理，从物理走向生活”。如在学习“物理变化”时，教师可采用多媒体展示冬天原野里的浓雾，房屋上的白霜，神奇的雪山，树枝上的冰凌；茶杯上的白气遇冷变成小水滴等生活与自然现象。创设出“雾、霜、雪、冰是怎样形成的？”“白气为何会变成水滴？”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。如在《科学探究：摩擦力》教学时，有教师创设了这样一个情景，请同学帮助打开一只沾上油的瓶盖，当连续几个同学都未能打开时，学生们开始积极地想出各种方法(裹上麻布、增大压力等等)，最终在打开瓶盖的同时，很自然地进入了“摩擦力和哪些因素有关”的探究教学之中。

实践表明，创设情境，精彩导入是探究教学中的良好开端，它能如磁石一般吸引住学生，并快速地将科学与生活、情感态度、价值观融合在一起，达到“一石激起千层浪的目的”，从而放飞学生的思维，让学生主动地、全身心地参与进科学探究中来。

2.2 循序渐进，有序探究

探究教学强调了学生的参与和主动学习，但是探究活动的安排应有一定的梯度。应遵循由易到难的原则，逐步加大探究力度。从探究的环节上来看，可根据不同的内容分别安排并突出不同环节的探究活动，使学生能各个击破，最终达到灵活运用科学探究的方法来进行探究式学习。例如，对声现象，由于学生才开始接触到物理，其探究活动应该从最简单的环节开始，在探究声音的产生和传播的条件时，其探究重点主要是引导学生通过做各种活动使物体发声，观察、思考、总结出物体发声时的共同特征，让学生会提出问题，经历简单的设计实验和进行实验这个环节。在探究噪声的污染和防治的途径上，其探究的重点是通过引导学生调查、搜集和处理有关信息，创新性地提出自己的见解，主要让学生经历搜集证据和评估这两个环节。探究摩擦力产生原因则着重于猜想与假设……另外，探究活动的数量应该由少到多，使教师和学生有一个逐步适应的过程。每一次探究活动，要帮助学生重点学习某一个环节涉及的有关方法，以便在完成一个阶段学习之后达到对探究方法的整体了解，在此基础之上不断运用这些方法提高探究的能力。

2.3 探究实验，独立设计

在进行一些探究实验时，教师可以只给出实验目的，其它内容让学生独立设计、最终自己得出结论。这种模式能培养学生根据实验目的选择实验原理的能力，能培养学生根据实验原理构思实验过程的能力，更重要的是给学生提供了完全自由的思维空间，在这个自由空间中，学生敢于充分发散思维和展示个性。例如，有些教师在进行“重力势能的大小与哪个因素有关”的教学时，曾让学生自己设计实验分别验证重力势能的大小与质量和被举的高度有关，学生都纷纷举手回答。

有的学生设想“让两个相同的花盆分别从一楼和五楼落向地面，从花盆粉碎的程度去判断重力势能与高度的关系。”

有的学生设想“让铅球和乒乓球从同一高度落下，落到沙坑上，根据所砸沙坑的大小不同，说明重力势能与质量的关系”。

有的学生设想“同一个人从五楼或十楼不小心摔下来，摔伤程度不同”来说明问题。

不可否认，学生设想的例子都能说明问题，但其中两例的破坏性或血腥味太浓，不利于学生的心灵成长。教师提示学生，能否换个角度去思考问题？

一名平时不爱发言的女生站起来说她的设想：“让两个大小不同的圆石头从同一高度落向水面，激起的水花大小不同，质量大的石头激起的水花大而且高，说明高度相同时，质量大的物体重力势能大”。

当这位女生娓娓叙述时，全班顿时静悄悄的。我们在想，此时此刻很有可能每个学生的脑海中都会闪现出石头激起水花的慢镜头。在这个大家十分熟悉的充满动感的美丽的自然景象中，还蕴含着物理知识，多么令人赏心悦目！这位女生的探究实验设计最终赢得了全班同学热烈的掌声。

2.4 合理分工，合作探究

物理课的特点决定了大多数的探究活动都需要合作完成，要充分发挥每个组员在探究活动中的作用。当然，还应进行角色的合理分工与转换，以便每位同学都能得到均等的合作探究机会。如：探究物体运动速度的变化的活动中，有教师设计了探究“在操场上进行50m快速跑的速度变化方案”后，需要5人小组分别完成计时、测距以及运动员等角色，一轮以后，又要变换角色。所以，任何一方面的失误都会影响到探究活动的完成和结果，这就需要5人小组在合理分工后，认真进行合作探究。在研究滑轮组机械效率的学生实验中，组装滑轮组、测量长度、测量力、记录数据等都需要学生间的合作才能顺利完成实验。在各种探究活动中完整、科学的探究计划需要由许多同学共同讨论来制定，只有这样才能充分考虑各种可能的因素，有利于探究活动的完成。在教学中不仅需要学生行为上的合作，还应当从多方面培养学生语言交流合作的能力，学会用科学的术语条理清晰地表达所观察到的物理现象，使学生学会对自己或他人的观点做出简单的评述或分析。学会在探究活动中认真听取他人的意见和建议，相互取长补短，从探究过程中学会学习，学会思考，学会合作。

2.5 能放会收， “扶引”探究

探究教学给了学生更加宽松的思维和活动空间，但往往会遇到这样两难的局面：一方面，教师若指导过度，则学生无法实现真正意义上的自主学习和自主探究；另一方面，若教师指导不到位，学生的探究和学习活动又会杂乱无章，呈“放羊式”的无序状态……二者仿佛形成了一个“解不开”的“结”。如何处理教师指导和开放教学之间的关系呢?如何在教学过程开放的同时，尽量减少探究活动的盲目和无序呢?这需要教师有较为高超的“扶引”教学艺术。在学生提出探究的问题后，在进行假设、制定计划与设计实验、实验验证和分析与论证的各个环节中，教师应自始至终起好指导作用，不能袖手旁观，否则就会杂乱无章，盲目无序。此时教师需要采取“扶”一把的方式帮助学生“上路”，教师可以事先发给学生一份探究报告草案，充分利用填空题和思考题等多种形式，把学生已有的知识经验与要探究的内容进行搭桥，缩小学生的探究范围与难度，使学生在教师的帮助下较快地成为一个探索者、研究者与发现者，增强科学探究的信心。在扶的同时，教师还要善于牵引，以“引”的方式让学生“学走路、学探究”。初中物理教材中，潜存着许多物理学的研究方法，如“研究电流产生的热量与什么因素有关”“研究决定电阻大小的因素”“影响液体蒸发快慢的因素”中的控制变量法；“研究电压”中的类比法；“研究物体不受力，将会怎样”的推理法；“研究力的概念”中的归纳法。另外，转换、假说、 比较、模型等也都是物理常用的研究方法。在探究教学中，教师应结合具体学习内容，适时对学生进行上述研究方法的引导，让学生体验和学习研究物理学的基本方法。最后教师还要采取“放”的手段让学生“自己走路，自己探究”。如在讲“凸透镜成像规律”时，教师可以先进行演示，移动蜡烛和光屏让学生看到放大的像、缩小的像和看不到像。让学生在观察的基础上提出问题：什么情况下才能得到放大的像、缩小的像和看不到像?什么情况下像才是正立的、倒立的?像的大小与哪些因素有关?然后让学生自己去进行探究，体验科学探究的全过程，掌握科学探究的方法，从而让学生的思维和探究教学形成一个先散后聚，不断聚散交替的循环探究过程，也使得新课程的探究式课堂教学“形散而神聚”。

2.6 活而不乱，“心动”探究

我们曾经听过这样一堂课，教师还没有说明探究目的，就开始让学生小组讨论和跨小组的讨论。学生真可谓“动”起来了。可是，学生是怎么“动”的呢?又“动”了些什么呢?我们看到的是小组讨论时，每个人都在高声地说，谁也听不清谁的话。而刚刚讨论不到5min，学生又要进行跨小组的讨论。这样，大量时间都花在了体现“小组之间也有交流”的形式上了。到总结探究结论时，真可谓“百花齐放”，甚至有很多结论与本节课的探究内容毫无联系，教师也陷入不知所云状态。其实，科学探究真正要强调的是“动脑”，学生的“动”嘴也是为了更好、更积极地投入思考。从这个意义上说，就是“行动不如心动”。特别需要指出的是，尽管科学探究教学中，不能老是牵着学生的思维沿着教师预设的轨道行进，但探究教学决不等于课堂上的杂乱无章，而应该是一种精心设计的教学活动。一个富有启发性的问题、一个针对性强又富有挑战性的任务明确提出后，课堂上可能很寂静，但此时学生的头脑也许是“心动”的最为激烈的时候。

3 探究教学中需要注意的几个问题

3.1 防止将科学探究唯一化

科学探究并不是唯一的教学方式，也不是要求学生在学习所有的物理知识都要参与探究的整个过程，也不是每堂课都要有科学探究，因为探究教学并不否定其他教学方法。对于有些概念和规律还必需通过讲授、点拨等方法传授给学生，教师应该把探究教学与其它教学方法有机结合起来，根据教学目标、教学内容和学生实际情况来优选最佳的教学方式，为学生推荐适合探究的内容，对探究过程进行合理的规划，着重培养科学探究的意识和精神。

3.2 防止将科学探究形式化

有的探究课，追求的是热热闹闹，学生毫无目的的讨论、摆弄实验用品，这虽然给了学生充分的自由和空间，但并未达到探究目的，有的探究课很井然有序，学生在老师预设好的探究程序上进行探究，表面上看也完成了探究的所有环节。但这些现象只是完成了探究的形式，没有抓住探究式教学的实质，要完成真正意义上的探

究，需要教师课前精心设计探究活动的每一环节，而且重在看是否培养了学生的创新意识和实践能力。

3.3 防止将科学探究单一化

科学探究活动是具有开放性的活动，不应该拘泥于单一的课堂或单一的形式，可以根据实际情况不仅在课内，也可以在课外采取多种形式紧密联系生产与生活实际，激发学生的探究热情，开拓学生的思维。比如可以通过社会调查、查找资料培养学生收集和处理信息的能力。还可以给学生布置一些课外的探究活动，像通过阅读助听器的说明书，了解助听器的工作原理和主要的性能指标；在家里和商场里进行调查，看看有哪些商品应用了红外线；有多少种防紫外线的日常用品;了解各种玩具和常用的家用电器应用了哪些声、学、力、电中的物理知识;另外还应引导学生关注电视、报纸等媒体中关于与物理知识相关的报道。例如，最近有关中国卫星“嫦娥”奔月的新闻报道，以及课外小制作、小发明等相关内容的探究活动。这样的探究活动会帮助学生理解科学探究并不遥远，而且其乐无穷，只要留心生活中的物理现象就可以获得知识。

总之，开展探究教学要符合学生的认知规律，它更强调了学习的过程，通过学生的切身体验来掌握物理概念和规律，了解物理知识在生活和生产中的应用。但我们认为，只有探究教学在物理教学过程中的合理应用，才能使学生情绪饱满，求知欲旺盛，课堂气氛活跃，才有利于发展学生的个性，开发学生的潜能，使学生的积极性、主动性得以充分发挥。

参考文献：

［1］罗星凯.理科教学中实施科学探究性学习的访谈.物理课程标准