首页 -> 2008年第9期
物理课堂教学中探究式教学的实践研究
作者：陈忠平
[关键词]探究式教学 单摆 物理教学
随着中学教学体制的深入改革和素质教育的不断推进，广大教育工作者应如何适应新形势下课改的需要，通过学校教育有限的时间来挖掘出学生最大的创新潜力，提高学生的创新意识，这是一个需要长期实践和探索的课题。本文仅针对物理课堂教学中的个案，来探讨物理课堂教学中的探究式教学问题。
（一）如何理解物理课堂教学中的探究式教学
探究法的指导思想是以学生为主体，独立实现认识过程，通过教师的启发，使学生自觉地、主动的探索；科学地认识解决问题的方法及步骤，研究客观事物的属性；发现事物发展的起因和事物的内部联系，从中找出规律，形成自己的概念。物理课堂教学中的探究式教学是指教师在学生学习物理概念和原理时，给出一些物理事实和问题，创设特定的物理情境，让学生独立思考、独立探索，自行发现并掌握相应的物理原理和结论，而教师在学生自主探索的过程所起的作用是给予适当的启发和引导。
物理探究式教学的基本教学过程：
1.创设物理情境，提出课题。教师创设一定物理情境，使学生在特定的物理情境中产生求知欲。教师再提出探究的课题，并提供一定材料，引导学生自己去分析研究。
2.引导学生提出假设和猜想。学生在教师提供的材料基础上仔细分析研究，提出假设，并从理论上和实际的生活经验中去分析假设的可靠性。
3.实验探究、验证和论证。学生根据自己的假设和猜想，设计一定的实验过程，进行实验探究，从实践中进行验证和论证。
4.归纳总结，巩固提高。在实验的基础上，教师要进行积极引导，总结归纳得出正确结论，并引导学生进行深化理解、巩固和提高。
（二）物理课堂教学中探究式教学的个案研究
笔者在开展“单摆”这节课教学时，通过讲述伽利略在教堂里发现吊灯左右摆动的等时性，进一步研究直至发现单摆原理的故事来引入单摆的概念。这个“引入”旨在培养学生注意观察周围事物的各种现象，同时引出本节课的研究主体单摆，可以激发学生的探索欲望。
1.单摆周期与什么因素有关的定性探究。课堂上通过对单摆装置的实物认识和摆动规律，激发学生的思维，引导学生对照单摆的装置积极思考。小组讨论，大胆猜测单摆的周期可能跟什么因素有关？在学生初步的猜测结果上，归纳出单摆可能跟哪些因素有关，然后进行学生分组实验，通过实验来验证猜测的结果是否正确，最终得到单摆的周期跟哪些因素有关，跟哪些因素无关。在分组实验时，教师注意观察各个组学生实验过程，发现问题时，采用启发式引导学生正确得出实验结论。在学生实验完毕以后，总结实验结果，对学生实验中出现的普遍问题采用引导式及时解决。最后通过简单多媒体动画展示单摆运动过程，对各种不同因素进行对比，加深学生的理解。
2.单摆周期与摆长的定量探究。在得出单摆的周期跟摆长有关，且摆长越长周期越长，而与摆角、摆球的质量和大小等无关时。为了确定单摆周期与摆长之间有什么样的定量关系，应设计定量的探究实验。课前，教师应先布置学生做好预习，并做好定量部分的数据记录表格的设计。教师在课前还要做好学生的学案，设计好该部分的表格，这样学生在实验时和实验后会对照自己和老师设计的表格，从中懂得如何设计数据记录的表格，同时也优化了课堂的时间。实验开始前，学生阅读书本上探究单摆周期与摆长的关系实验内容，并分组讨论实验过程中应该注意哪些问题，然后再进行分组实验探究。同样，在学生实验过程中教师应密切关注各组的实验情况，发现问题及时给予指导解决。实验结束以后教师选取一组实验数据利用Excel作图功能进行作图，并对T∝L、T∝L2、T∝L3，或者T∝ 、T∝……各种可能的定量关系进行试探性作图，最终得出实验结论。
本节课的关键是学生做好探究实验，并从实验中观察和分析得出结论。教师在抛出特定的物理情境后，还要积极引导学生用已学知识积极思维和探索，进行大胆合理的推测，并能用实验来证明自己的推测情况。教师在实验设计方面还应留下一定的空间，如准备比该实验所需要的多一些的实验器材，这样学生在实验前还应思考该选择什么样的器材，从而培养学生严密的逻辑思维及事前应具备的计划性和目的性。实验中启发学生采用较好的实验手段和方法，培养他们独立思考和解决问题的能力。
这种教学设计，可以使学生沿着一条明确的认知线索，有逻辑地从已知到未知。教学实践表明，课堂上，学生表现出高度集中的注意力、积极主动的学习热情，全身心的投入到实验观察、分析中去。在实验结束时，一句“单摆的周期是否只跟摆长有关”的疑问，更加激发了学生的求知欲望，也教给了学生一种探索知识的方法。为部分感兴趣学生研究单摆周期与其它因素有关做好理论上的支持。
（三）物理探究式教学个案实施过程中的注意事项和对策
1.对思维发散结果的把握要注意尺度。在发散思维过程中，学生的猜测结果可能较多，这时教师必须要引导学生选取主要因素进行研究，对于一些较复杂的情况（如本案例中单摆周期是否与重力加速度大小有关等因素）可以在以后再进行研究。
2.对实验器材的选择要注意给予一定的想象空间。为了验证自己的猜测结果是否正确，学生必须进行必要的实验验证，而实验就必须要有实验器材。教师为学生准备的实验器材不必太死板，而是学生要什么器材就给什么。因此，课前准备器材时应认真考虑学生可能会想要什么器材，并尽可能多的为学生准备与这实验相关的实验器材。能动的实验器材的选择，还可以培养学生实验能力和分析问题的能力。
3.对实验过程的把握要注意点面结合。在实验探究阶段，教师必须注意各组学生的实验动向，对学生的实验方法、实验操作规范等都要给予一定的引导和启发，不能直接给予示范或者改正。在点上要注意单组学生实验情况，在面上要了解学生总体实验的问题，发现问题后给予一定的引导，这个过程对教师的要求很高，不仅要求老师在现场要有敏锐的观察力及时发现问题，而且要在课前对各种可能发生的情况进行分析，时刻关注预测的情况有没有发生。
4.对实验的结论要注意归纳总结并升华。实验结束后，要让不同组别的学生分别进行总结和归纳，提出各自不同的意见，充分发挥民主平等的课堂氛围，最终形成统一的结论。对一些实验中的难点问题有时还可以通过多媒体动画进行演示，让学生看的更加清楚，达到难点的突破。实验后最好留下一定的悬疑，这样既可以激发学生的兴趣和探索欲望，也为后面课程的学习或学生的课外研究探索打下良好的基础。
笔者发现，在物理课堂教学中采用探究式教学，学生的积极性和能动性得到极大的提高，学生思维空前活跃，创造力得到了发挥。但如果长期开展探究式教学，不仅需要老师在主观上有充分的设计和筹备，还需要学校里能开放部分实验室，能提供更多学生自主实验的仪器等硬件上的支持。
参考文献：
[1]冯克诚，佟靖仁，上林.中学教师课堂教学设计实用手册[M].呼和浩特：内蒙古大学出版社，1999.
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