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物理課堂中探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)探索
論文關(guān)鍵詞：探究式學(xué)習(xí)；物理教學(xué)；措施
論文摘要：隨著課程改革的不斷深入，探究式學(xué)習(xí)已成為當(dāng)前教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文針對(duì)物理教與學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合新課改理念，從探究式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵、特征、理論基礎(chǔ)出發(fā)，闡述了在物理教學(xué)實(shí)踐中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)的一些具體措施，為物理教學(xué)中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)提供可借鑒的途徑和方法。
一、前言
隨著課程改革的深入和發(fā)展，學(xué)校的教育和教學(xué)工作也都相應(yīng)地發(fā)生了巨大變革。新的理念、新的思路使得現(xiàn)代的教育日趨完善。與此同時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法也隨之發(fā)生了明顯的改變。探究式的學(xué)習(xí)方法越來(lái)越被廣大教育工作者所重視。
二、關(guān)于探究式學(xué)習(xí)
探究式學(xué)習(xí)是一種積極的學(xué)習(xí)過(guò)程，指的是學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中在教師的引導(dǎo)下，自己積極主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)方式。在探究學(xué)習(xí)中，學(xué)生是知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者。通過(guò)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)可以充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，發(fā)展學(xué)生的思維和智力。
探究式學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)在學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容、師生關(guān)系等方面發(fā)生較為明顯的變化。在學(xué)習(xí)方法上傳統(tǒng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)認(rèn)知層面的記憶、理解,而探究式學(xué)習(xí)注重實(shí)踐、探究,在做中學(xué);在學(xué)習(xí)內(nèi)容上傳統(tǒng)課堂偏重對(duì)結(jié)論的理解、記憶和運(yùn)用,而探究式學(xué)習(xí)則偏重探究能力的培養(yǎng),偏重探究的過(guò)程。探究學(xué)習(xí)拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、發(fā)展能力的范圍和途徑,為學(xué)生提供了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)和充分的自由,使學(xué)生成為學(xué)習(xí)過(guò)程名副其實(shí)的主體。從提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案到探索研究、解決問(wèn)題都由學(xué)生自主操作,在探究過(guò)程中學(xué)生的聰明才智獲得充分發(fā)揮,潛能得到開(kāi)發(fā)和提高。探究式學(xué)習(xí)有利于建立一種真正能體現(xiàn)學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的新型的師生互動(dòng)關(guān)系,在教學(xué)中,教師不再作為知識(shí)的權(quán)威者將預(yù)先組織好的知識(shí)系統(tǒng)傳遞給學(xué)生,而是經(jīng)驗(yàn)比學(xué)生多些的求知者、組織者、平等的參與者,與學(xué)生共同探究知識(shí),學(xué)生是求知過(guò)程的探究者,主動(dòng)的學(xué)習(xí)者,在此過(guò)程中師生間建立起一種合作伙伴關(guān)系。
三、物理課堂中探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)探索
1.通過(guò)物理概念探究進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)
概念是認(rèn)識(shí)和理解事物的基礎(chǔ)，在物理教學(xué)中要重視概念的探究式學(xué)習(xí)。物理概念是從大量同類(lèi)物理現(xiàn)象和物理過(guò)程中抽象出來(lái)的，所揭示的是客觀(guān)事物的共同性質(zhì)和本質(zhì)特征，是構(gòu)成物理理論的細(xì)胞。怎樣才能克服在學(xué)習(xí)物理概念時(shí)學(xué)生所習(xí)慣的死記硬背、盲目理解的學(xué)習(xí)弊端呢?探究式學(xué)習(xí)教學(xué)模式能解決這一問(wèn)題，那就是按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為主體，以方法為主線(xiàn)，以實(shí)驗(yàn)為手段、倡導(dǎo)主動(dòng)參與、親身體會(huì)，通過(guò)建立概念的一般方法來(lái)理解和形成物理概念。
如“自感”的概念教學(xué)。(1)首先提出探究性問(wèn)題：當(dāng)一個(gè)回路里螺線(xiàn)管上電流發(fā)生變化時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎？（2)介紹實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)裝置；(3)讓學(xué)生根據(jù)已有的電磁感應(yīng)知識(shí)去猜想通、斷電時(shí)應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象；(4)然后讓學(xué)生注意觀(guān)察演示實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)學(xué)生的猜想；(5)再讓學(xué)生討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；(6)最后在教師的啟發(fā)下共同歸納出產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，從而建立自感的概念。這樣進(jìn)行概念探究的教學(xué)不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更重要的是學(xué)生體驗(yàn)到了一種研究問(wèn)題的方法，即：“提出問(wèn)題——提出猜想——實(shí)驗(yàn)探究——分析論證——形成概念。”
2.以創(chuàng)設(shè)探究實(shí)驗(yàn)為內(nèi)容進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)是物理知識(shí)中極其重要的內(nèi)容，是實(shí)施探究式教學(xué)的必要條件，特別是探究性實(shí)驗(yàn)，既是探究式學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，又是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有效途徑。在探究性實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程中有意識(shí)的給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些問(wèn)題（問(wèn)題要以能引起學(xué)生的興趣，引起學(xué)生求知欲望為準(zhǔn)），學(xué)生針對(duì)要解決的問(wèn)題進(jìn)行觀(guān)察、思考，運(yùn)用已掌握的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法、手段等來(lái)解決問(wèn)題，在解決問(wèn)題的過(guò)程中進(jìn)一步的提出新的問(wèn)題，教師要根據(jù)問(wèn)題的要求和相關(guān)條件，創(chuàng)造相關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生來(lái)確定解決問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)程序，最終得出準(zhǔn)確合理的結(jié)論，達(dá)到我們的教學(xué)目標(biāo)。
例如，學(xué)過(guò)楞次定律后，研究鋁管中磁性小球的下落規(guī)律，把兩只外形完全相同的小球分別從豎直放置的鋁管上端放下，一只小球很快地從下端掉出，而另一只球要延遲一會(huì)兒才從下端管口落出，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)學(xué)生提出以下問(wèn)題供學(xué)生探究：（1）你猜一猜出現(xiàn)這種奇怪現(xiàn)象的原因是什么？（2）請(qǐng)分析小球進(jìn)入鋁管后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化過(guò)程，能否建立一種物理模型？（3）能否用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)？你提出的實(shí)驗(yàn)方案是什么？需要測(cè)量哪些物理量？如何測(cè)量？（4）若就此課題進(jìn)行研究，你將提出和論述哪些問(wèn)題？需要進(jìn)一步做哪些實(shí)驗(yàn)？
這樣的設(shè)計(jì)比單純的從理論分析的角度更能讓學(xué)生接受，關(guān)鍵是讓學(xué)生親身參與探索實(shí)踐活動(dòng)，并獲得對(duì)新知識(shí)的積極的情感體驗(yàn)，以及提高自主探索、合作交流的能力，學(xué)生的動(dòng)手能力，分析、判斷、推理、論證的能力得到進(jìn)一步的培養(yǎng)的同時(shí)，也解決了這部分知識(shí)教學(xué)的難點(diǎn)。
物理實(shí)驗(yàn)常常是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)作為原理去測(cè)量某個(gè)物理量或去探究某一個(gè)物理問(wèn)題.如果把一些實(shí)驗(yàn)通過(guò)精心設(shè)計(jì)和安排變成以探究性學(xué)習(xí)為主的實(shí)驗(yàn)，不僅能加深學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解，更重要的是訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造性能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和研究問(wèn)題的能力。
物理規(guī)律教學(xué)同樣可以設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)來(lái)完成；物理規(guī)律是物理現(xiàn)象或過(guò)程內(nèi)在的本質(zhì)聯(lián)系，在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然反映，是構(gòu)成物理大廈的磚石和框架結(jié)構(gòu)，因此，在課堂教學(xué)中和物理概念一樣，在學(xué)生獲取物理知識(shí)的同時(shí)，更注重學(xué)生探索、總結(jié)物理規(guī)律的親身體驗(yàn)和過(guò)程。即讓學(xué)生通過(guò)“觀(guān)察、比較、分析，發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題，做出解決問(wèn)題的猜想，嘗試解答并進(jìn)行驗(yàn)證”的過(guò)程去揭示規(guī)律，求得解決問(wèn)題的方法和途徑．其實(shí)質(zhì)是讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)研究的思維方式和研究方法，從而培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究、獲取知識(shí)，解決問(wèn)題的能力；探究式學(xué)習(xí)獲得物理規(guī)律常用的科學(xué)方法是：“提出問(wèn)題、搜集信息資料—提出假設(shè)—實(shí)驗(yàn)探究—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—歸納演繹—物理規(guī)律”。
3.以習(xí)題為載體進(jìn)行多角度探究式學(xué)習(xí)
從不同角度探究問(wèn)題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，優(yōu)化思維品質(zhì)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的能力。所以在教學(xué)中應(yīng)選取一些學(xué)生在知識(shí)理解上存在盲點(diǎn)的題目，通過(guò)師生互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極探索。
例如，在光滑的水平桌面上有一質(zhì)量為M的小車(chē)，小車(chē)與繩子的一端相連，繩子另一端通過(guò)定滑輪吊著一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼，砝碼離地高h(yuǎn)，若使小車(chē)、砝碼從靜止開(kāi)始釋放，到砝碼著地時(shí)，在此過(guò)程中，繩子拉力對(duì)小車(chē)所做的功為多少？部分同學(xué)得出這樣的答案，繩對(duì)小車(chē)做功為mgh，我問(wèn)了這些同學(xué)是怎么考慮的，他們認(rèn)為當(dāng)拉力與位移方向相同時(shí)，拉力做功就是拉力與位移的乘積，對(duì)此說(shuō)法我先不做定論，而是把問(wèn)題讓同學(xué)們分組討論，并作提示，這樣大家拿起紙和筆，你一言，我一語(yǔ)分析起來(lái)，有的同學(xué)以系統(tǒng)為研究對(duì)象運(yùn)用牛頓第二定律求出繩的拉力，進(jìn)而求出拉力做的功，有的同學(xué)先用機(jī)械能守恒定律求出物體落地時(shí)的速度，再用動(dòng)能定理求出繩拉力所做的功。通過(guò)這樣的以習(xí)題為探究載體，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力、協(xié)作精神，也必將增強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的信心。
4.利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)
網(wǎng)絡(luò)資源浩瀚無(wú)邊，如何才能利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更有效的學(xué)習(xí)呢？在這方面，網(wǎng)絡(luò)探究式學(xué)習(xí)（Webquest）提供了一種思路，它能有效地整合網(wǎng)絡(luò)資源，增加教學(xué)過(guò)程中師生的互動(dòng)性，使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)了高級(jí)思維能力，從而使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)上升到更高的層次。
Webquest網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是以建構(gòu)主義和認(rèn)知學(xué)習(xí)理論為理論基礎(chǔ)，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生做為學(xué)習(xí)主體的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，在自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)方法、得到知識(shí)。而教師只是從中加以組織、指導(dǎo)。學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體，教師是組織者、引導(dǎo)者，這樣的角色分配始終貫穿于Webquest 的各個(gè)模塊，在此基礎(chǔ)上，教師與學(xué)生達(dá)到較好的互動(dòng)效果。
為此，物理教師應(yīng)熟悉自己學(xué)科領(lǐng)域可用的在線(xiàn)資源，把自己學(xué)科范圍內(nèi)的資源進(jìn)行組織整理，分門(mén)別類(lèi)成可查找數(shù)據(jù)庫(kù)、參考資料、項(xiàng)目思路，等等，最后才確定適合自己課程并配有相應(yīng)在線(xiàn)材料的主題。由于教師事先把相關(guān)資源進(jìn)行了整理，為學(xué)生指明了參考材料的范圍，避免了漫無(wú)目的的任意沖浪，大大節(jié)約了學(xué)生的時(shí)間和精力，從而提高學(xué)習(xí)效率。
值得注意的是，教師可以提供給學(xué)生的資源并不僅僅局限于網(wǎng)上的發(fā)現(xiàn)，它還可以包括一個(gè)與遠(yuǎn)距離專(zhuān)家的音頻會(huì)議，一個(gè)與不遠(yuǎn)的教師的視頻會(huì)議，一個(gè)錄像帶，一份評(píng)價(jià)報(bào)告的精裝本、教科書(shū)、錄音帶，以及與他人面對(duì)面的訪(fǎng)談。由于這些資源是預(yù)先選定的，而且還包含有明確的指針，所以，學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)空間將不再因迷失方向而完全漫無(wú)邊際地漂流。
四、結(jié)束語(yǔ)
蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)：“在人們的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。而在青少年的精神世界中，這種需要?jiǎng)t特別強(qiáng)烈。”作為新課程理念影響下的物理教師更應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，改革課堂教學(xué)，重視學(xué)生的科學(xué)探究，以生為本，才能使教育煥發(fā)出異樣的光彩，產(chǎn)生無(wú)窮的力量。
參考文獻(xiàn)：
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［2］宋樹(shù)杰. 高中物理新課程理念與教學(xué)實(shí)踐［M］. 北京：商務(wù)印書(shū)館，2006.
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