探究式教學(xué)在普通物理力學(xué)課程中的應(yīng)用探討

◇寶雞文理學(xué)院物理與光電技術(shù)學(xué)院 陳 磊

探究式教學(xué)是相對以往“滿堂灌”模式而提出的一種新的教學(xué)模式。在新課程理念和新的社會發(fā)展背景下，以學(xué)生為主體的教學(xué)理念已經(jīng)逐漸得到廣大一線教師的認(rèn)同。本文研究了探究式教學(xué)在物理學(xué)專業(yè)中普通物理力學(xué)課程中的應(yīng)用。詳細(xì)討論了探究式教學(xué)與傳統(tǒng)滿堂灌模式的利弊以及具體的實施策略。

人類社會進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著中國經(jīng)濟的騰飛，世界格局發(fā)生了翻天覆地的變化，由20世紀(jì)的“一超多強”逐漸向中美兩極過渡，在此背景下，世界各國間的競爭、合作關(guān)系日趨復(fù)雜、多變。在這樣的時代大環(huán)境下，社會對人才的基本素質(zhì)提出了新的要求，因此教育對社會發(fā)展進(jìn)步發(fā)揮著越來越重要的作用，而作為發(fā)揮著對人才鑄造成型重要作用的高等教育則是人才培養(yǎng)過程中的關(guān)鍵一環(huán)。以往的教學(xué)模式和目前時代對人才提出的新要求逐漸成為一種矛盾，而解決矛盾的重要途徑就是積極的進(jìn)行教育改革。教育改革不僅需要從宏觀角度對教育制度進(jìn)行調(diào)整，也需要對微觀的教學(xué)模式進(jìn)行有針對性的變革，以使其適應(yīng)社會發(fā)展要求。作為一種新的教學(xué)方法，探究式教學(xué)模式受到了一線教師的廣泛關(guān)注[1]。

普通物理力學(xué)課程是物理學(xué)專業(yè)學(xué)生入學(xué)第一學(xué)期就要學(xué)習(xí)的專業(yè)課，也是一門必修專業(yè)核心課程。力學(xué)是其它專業(yè)課程的基礎(chǔ)，其主要內(nèi)容是以牛頓三大運動定律為基礎(chǔ)建立起來的經(jīng)典力學(xué)體系，從內(nèi)容上來說，其物理規(guī)律學(xué)生在中學(xué)階段就已經(jīng)熟知，然而本科階段的力學(xué)需要把中學(xué)階段的知識和微積分結(jié)合起來重新對物理概念進(jìn)行定義。如果只是對中學(xué)階段的知識進(jìn)行簡單的重復(fù)講授，將難以引起學(xué)生的興趣。而且，力學(xué)課程對于物理師范類專業(yè)學(xué)生來說，對他們今后從事中學(xué)物理教學(xué)至關(guān)重要，同時如果把力學(xué)開設(shè)成應(yīng)試課程，也失去了對學(xué)生的學(xué)習(xí)成長的意義。因此，基于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、創(chuàng)造性思維的能力，提高他們綜合素質(zhì)的目的，需要對傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)模式進(jìn)行改革，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探索欲，發(fā)揮他們的課堂主體作用。我們在開展力學(xué)課程教學(xué)時，將“探究式”教學(xué)方法引入課堂，所謂“探究式”，即：探索式的學(xué)習(xí)，在講授基本物理知識時，有意識的強調(diào)學(xué)生對物理思想和研究過程以及研究方法的學(xué)習(xí)和掌握，引導(dǎo)他們主動思考，這樣可以充分釋放學(xué)生的創(chuàng)造性，能夠極大的鍛煉他們的創(chuàng)造性思維能力。而老師在整個教學(xué)過程中不再既是“導(dǎo)演”又是“演員”，而是整個過程的啟發(fā)者和引導(dǎo)者。本文將從探究式教學(xué)模式實施中的三個主要過程進(jìn)行討論。

一、“探究式”教學(xué)模式的定義

“探究式”教學(xué)是區(qū)別于以往“滿堂灌”教學(xué)模式的探索式、研究式的教學(xué)模式，其最突出的特點是教師預(yù)設(shè)問題，讓學(xué)生獨立或者合作去探索答案。既可以是一個具體的問題，也可以是對基本物理原理的探索，鼓勵學(xué)生研究性、創(chuàng)造性的去思考問題和解決問題，而不是循規(guī)蹈矩、按部就班的按以往思維或解題習(xí)慣去解決問題。在這個過程中，學(xué)生具有充分的“自主權(quán)”決定從哪個角度入手分析，這無疑可以極大的激發(fā)學(xué)生的自主性和積極性，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。而以往“滿堂灌”教學(xué)是以老師講授為主，一堂課50分鐘大部分時間都是老師在講，這難以保證學(xué)生的注意力始終“在線”，從而影響教學(xué)效果。在“探究式”教學(xué)模式具體實施的過程中，關(guān)鍵是老師和學(xué)生的相互配合，老師要善于“引”，而學(xué)生要積極“思”，這就要求老師備課時要充分的搜集豐富的適用的素材，同時學(xué)生要有一定的知識儲備，同時還要發(fā)揮他們的發(fā)散思維，只有老師和學(xué)生完美配合，才能有效提高教學(xué)效果和質(zhì)量。

二、“探究式”教學(xué)模式中老師的引導(dǎo)

雖然“探究式”教學(xué)模式是以學(xué)生為主體，但老師仍然是整個過程的設(shè)計者和主導(dǎo)者。老師不僅要對課堂內(nèi)容進(jìn)行深入分析，還要充分了解學(xué)生的特點、學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)積極性等，找到適合用作“素材”的內(nèi)容，只有這樣才能做到有的放矢。例如在講授牛頓三大運動定律時，如果只是把規(guī)律內(nèi)容講授一遍，學(xué)生將會覺得很乏味，因為這些內(nèi)容在中學(xué)階段即是重點，老師已經(jīng)強調(diào)過多次，如果再單純的重復(fù)這些內(nèi)容，絲毫不會激活他們的探知欲和創(chuàng)造性，所以我們可以以物理概念入手，引導(dǎo)他們思考牛頓為什么會提出三大定律，這三大定律中的核心概念是什么，為什么牛頓三大定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，這樣學(xué)生會充分思考三大定律的建立過程，這樣可以讓學(xué)生了解物理概念和物理原理的研究過程[1]。在講授質(zhì)點和剛體模型時，可以引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)學(xué)和物理的區(qū)別，數(shù)學(xué)更強調(diào)嚴(yán)謹(jǐn)與規(guī)范，而物理更強調(diào)簡化和物理意義，比如對沒有物理意義的計算結(jié)果，在物理上的處理一般是舍去不用。再比如，在介紹簡諧波在弦上傳播形成駐波時，其頻率需滿足一定條件，從而頻率是一系列分立的值而不是連續(xù)值，老師可以引導(dǎo)學(xué)生思考“量子化”的概念，進(jìn)而激發(fā)他們對后續(xù)近代物理課程的學(xué)習(xí)興趣。

除了對教材內(nèi)容所涉及的物理概念、物理原理進(jìn)行啟發(fā)式、引導(dǎo)式的設(shè)置問題，還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“思政化”的思考，比如在介紹剛體靜力學(xué)平衡時，可以適時引入中國橋梁建設(shè)近幾年取得的偉大成就，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)剛體平衡需要滿足的條件的同時，了解我國橋梁事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹港珠澳大橋這一超級工程的建設(shè)過程[2]。通過介紹這個工程，可以把橋梁看做剛體，引導(dǎo)學(xué)生思考它的平衡狀態(tài)，同時可以讓同學(xué)們學(xué)習(xí)中國目前橋梁事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，增強他們的民族自豪感和自信心，熏陶他們的愛國情操。

三、“探究式”教學(xué)模式中學(xué)生的探究

“探究式”教學(xué)模式具體實施過程最關(guān)鍵的是要激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，因此其核心意義就是要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生在整個教學(xué)過程中成為主體，學(xué)生的主動“探究”是這種教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)的主要區(qū)別。因此在具體實施時教師做了一定的引導(dǎo)之后要及時把“課堂舞臺”交給學(xué)生，讓學(xué)生自己去探究問題的答案，這個過程可以是學(xué)生自己解決，也可以以分組討論的形式解決，學(xué)生會充分發(fā)揮自己的主觀能動性，點燃他們的學(xué)習(xí)熱情，挖掘他們的潛能，同時也可以增強協(xié)作意識[3]。另外這個過程的實施也不是一成不變的，所謂“教無定法”同樣也有“學(xué)無定法”，老師可以采取多種形式進(jìn)行實施。比如在講波的干涉時，老師引導(dǎo)他們先對干涉現(xiàn)象做出歸納總結(jié)，學(xué)生討論得出干涉需要具備的幾個條件，這個過程可以充分引導(dǎo)他們進(jìn)行發(fā)散思維，他們會搞清楚什么情況下會產(chǎn)生干涉，而什么情況不會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，讓學(xué)生自主的建立概念，探尋概念的外延和內(nèi)涵，這個過程不僅鍛煉了思維能力，也加深了對知識、原理的理解。

四、“探究式”教學(xué)模式中老師的歸納總結(jié)

“探究式”教學(xué)模式的最后一步是老師要及時的對討論結(jié)果做一歸納總結(jié)和評價，學(xué)生做了一定的“發(fā)散”、“探究”之后，所得到的結(jié)論是零散的、不系統(tǒng)的。這時老師要把所有同學(xué)或各個小組的討論結(jié)果進(jìn)行整合、梳理和評價，最后得出結(jié)論，這樣每個同學(xué)既知道了自己沒有考慮到的情況，也學(xué)習(xí)了別的同學(xué)和小組的結(jié)論，達(dá)到知識“共享”。這個過程，老師要對學(xué)生得到的結(jié)論進(jìn)行鑒別對錯，有的結(jié)論是對的、有意義的，就應(yīng)該著重強調(diào)，而有些結(jié)論是錯誤的或者無意義的，就應(yīng)及時指出問題，學(xué)生在這個過程中去偽存真也進(jìn)一步增強了鑒別能力。這樣，老師幫助學(xué)生構(gòu)建起知識框架和脈絡(luò)，輔助學(xué)生完成整個學(xué)習(xí)過程，同時培養(yǎng)了他們的自主學(xué)習(xí)能力和研究能力。

五、結(jié)束語

總而言之，隨著時代的發(fā)展，“探究式”教學(xué)作為一種新的教學(xué)方法，由于整個教學(xué)過程“引”、“究”、“合”跟學(xué)生的認(rèn)知和思維習(xí)慣完全吻合，逐漸的對越來越多的學(xué)科產(chǎn)生影響，一線教師也越來越接受這種教學(xué)模式。實踐證明，“探究式”教學(xué)模式不僅能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，釋放學(xué)生的創(chuàng)造性和積極性，能夠讓學(xué)生被動的接受知識變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)知識，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思考能力，也增強了他們的創(chuàng)新能力和研究能力，為他們適應(yīng)社會發(fā)展需要奠定基礎(chǔ)。