在高中物理課堂中如何實施探究式學(xué)習(xí)

“探究性學(xué)習(xí)”的倡導(dǎo)者美國芝加哥大學(xué)施瓦布（J.J.Schwab）教授在1961年哈佛大學(xué)舉行的紀(jì)念演講會上作了題為《作為探究的科學(xué)教學(xué)》（Teaching of Science as Equiry）的報告，提出了與發(fā)現(xiàn)法相似，但更具有操作性的教學(xué)方法——“探究式學(xué)習(xí)”（Equiry Learning）法。他強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法與過程，認(rèn)為探究性學(xué)習(xí)過程和方法適合在理科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，并進一步指出，教師的新技術(shù)和習(xí)慣，不是命令學(xué)生學(xué)習(xí)，而是教授學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)學(xué)生自我汲取知識的能力。

《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確地提出“探究”應(yīng)成為高中生主要的學(xué)習(xí)方式。在這方面，各地已有不少教改經(jīng)驗和研究成果，但國內(nèi)外的現(xiàn)有研究成果主要集中在以研究性學(xué)習(xí)課程為依托，開展學(xué)生的探究學(xué)習(xí)研究上，這與我國基礎(chǔ)教育課程設(shè)置特點不相符，并不適用。因此，在以大班級、大教學(xué)量、分科教學(xué)為主的教學(xué)形式下，加強改革學(xué)科教學(xué)的教學(xué)方法，針對探究性學(xué)習(xí)的特點和學(xué)科特點，尋求符合教學(xué)實際的，具有可操作性的探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，是當(dāng)前中學(xué)物理教育亟待解決的課題。以下我就談?wù)勛约簩@方面的認(rèn)識和所做的探索。

一、物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗在物理教學(xué)中具有十分重要的作用。

各種類型的物理實驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發(fā)展過程，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的感性材料，強化了學(xué)生的感知，并糾正了在感知中形成的錯覺，從而達到了豐富學(xué)生頭腦中感性材料的儲存及發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的目的。而科學(xué)探究又有促進學(xué)生發(fā)展的內(nèi)在價值。學(xué)生在高中物理課科學(xué)的實驗探究過程中獲得的親身感受和體驗是其他任何傳授的知識不可替代的。探究過程極其生動活潑，有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣和動機；探究過程中有許多意想不到的現(xiàn)象和問題，需要觀察、實驗、動手、動腦等，有利于培養(yǎng)學(xué)生的多重智能，特別是創(chuàng)新意識和能力。經(jīng)歷探究過程，有利于學(xué)生理解科學(xué)和發(fā)展良好品德。因此在物理教學(xué)中我們應(yīng)多創(chuàng)設(shè)聯(lián)系實際的教學(xué)情景。

例1：在豎直墻上固定一個輕支架，橫桿OM垂直于墻壁，斜桿ON于墻的夾角為θ，在支架的O點掛有一個重為G的物體，如圖一（A）所示，怎樣確定OM、ON的受力方向？

先請一位學(xué)生上講臺，把木棍放在他的右腰和右臂間，右手提一重物，如圖一（B）所示，演示完畢，讓這位學(xué)生談自己的受力感覺。

接著用兩桿件支架受力顯示儀演示，如圖一（C）所示，由M、N處橡皮膜的凸與凹，說明ON桿受拉力，OM桿受壓力。把支架翻轉(zhuǎn)180°，如圖一（D）所示，再演示一次。然后兩個學(xué)生一組，在原座位上，一人右手（或左手）叉腰，另一人向下拉他的肘部，然后交換，體會拉力對手臂產(chǎn)生的兩個作用效果。

在這一探究過程中，當(dāng)一個學(xué)生在演示時，其他學(xué)生的大腦也處于積極思考的狀態(tài)，他們在想象、在分析。當(dāng)這個學(xué)生談感受時，其他學(xué)生都會把自己的分析結(jié)果與之進行對比，實現(xiàn)物理環(huán)境（或物理情景）通過觀察刺激，當(dāng)感知的物理現(xiàn)象與原有認(rèn)知不一致時，引發(fā)認(rèn)知沖突。接下來的教師演示則給學(xué)生提供了直觀的視覺表現(xiàn)，使他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生重組。最后全體學(xué)生進行分組探究，給每位學(xué)生提供一次親身體驗，激活學(xué)生的思維，使他們獲得新的認(rèn)知。

探究式學(xué)習(xí)不是惟一的學(xué)習(xí)方式，也不是任何情況下最好的學(xué)習(xí)方式。我們不可能也不必要讓學(xué)生事事探究，特別是直接獲取證據(jù)的探究活動。我們應(yīng)使探究與接受學(xué)習(xí)有機結(jié)合，在接受學(xué)習(xí)中滲透探究的思想。

二、通過把握過程探究而獲得物理知識的探究式學(xué)習(xí)。

“探究式學(xué)習(xí)”的特點是“學(xué)生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象，通過探究自然的過程而獲得知識”。這就是說，在教學(xué)中，教師要把握好“知識”與“過程”的關(guān)系，這二者究竟誰為重點的問題，是傳統(tǒng)教育與“探究學(xué)習(xí)”的區(qū)別，所以在教學(xué)中我們要正視探究自然的過程，將其列為重點，要通過過程的探究而獲得知識。為達到真正獲得知識的目的，我們必須做好以下幾點。

1.要善于通過實驗來探究自然過程。在物理學(xué)中，許多自然事物的本質(zhì)屬性要通過實驗才能揭示。對于實驗的宏觀現(xiàn)象、實驗中數(shù)據(jù)的變化，我們要善分析，要透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，通過數(shù)據(jù)的變化抽象出概念或規(guī)則。所以探究實驗的過程，往往就是獲得知識的過程，更重要的是這個過程能訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和分析問題、解決問題的能力。

2.要善于用邏輯推理與數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法來探究物理學(xué)的自然過程。物理學(xué)中的定理、公式，都是運用已學(xué)過的舊知識，在具體的條件下，通過數(shù)學(xué)的嚴(yán)密推導(dǎo)而得出結(jié)論。它涉及兩個方面：其一為邏輯推理方式。例如，力學(xué)中的動能：E=mv。我們不僅要知道其表達式，更應(yīng)了解其推導(dǎo)過程：外力F對物體做的功W=F#8226;s，如果用E表示物體的動能，則△E=F#8226;s，根據(jù)牛頓第二定律F=ma和運動學(xué)公式v=2as，可得：△E=F#8226;s=ma#8226;=mv。其二為思維的方法。例如，牛頓第一定律的學(xué)習(xí)時，我們不但要識記理解慣性、力與運動的關(guān)系，更要掌握伽利略理想實驗的思維過程。

3.還原假說的形成過程，探究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的自然過程。假說是一種重要的科學(xué)研究方法，在物理學(xué)中具有其它方法不可替代的作用?？v觀物理學(xué)發(fā)展史，從安培分子電流假說到磁現(xiàn)象電本質(zhì)的揭示，從以太假說到狹義相對論的發(fā)現(xiàn)，從光量子假說到量子力學(xué)的誕生，物理學(xué)中的理論的每一次突破幾乎都與新科學(xué)假說的提出密不可分，而現(xiàn)代物理學(xué)的探究過程都是通過物理模型或假說完成的。

在中學(xué)物理教材中有許多內(nèi)容與科學(xué)假說有關(guān)，每個科學(xué)假說的發(fā)展都是從科學(xué)研究的矛盾開始的，解決這些矛盾的過程是物理學(xué)家靈活運用科學(xué)方法，深入分析事物內(nèi)部本質(zhì)聯(lián)系的過程，體現(xiàn)了物理學(xué)家極強的思維能力、極豐富的創(chuàng)造力。在假說教學(xué)中我們應(yīng)充分解剖科學(xué)假說的提出過程，讓學(xué)生體會物理學(xué)家的思維方法。而還原假說形成過程，即是再現(xiàn)探索微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)的自然過程，更是掌握物理知識的過程。

參考文獻：

［１］李小明.探究式學(xué)習(xí)走進高中物理課堂.

［２］劉玉學(xué)，閆樹君.談?wù)勚袑W(xué)物理學(xué)的探究性學(xué)習(xí).