論“探究學習”在物理教學中的應用

“探究學習”的倡導者是美國芝加哥大學施瓦布教授。他強調學生學習方法與過程，認為探究式過程和方法適合在理科教學中培養(yǎng)學生的“創(chuàng)造力”，并進一步指出，教師的新技術和習慣，不是命令學生學習，而是教授學習的方法，培養(yǎng)自我汲取知識的能力。

為了提高民族素質，由應試教育向素質教育轉化，在物理學的教學中，不但要學到知識，更要得到能力的提高。故此教師不應是傳統(tǒng)授業(yè)、解惑，而應該有目的、有計劃地培養(yǎng)其學習方法，培養(yǎng)自我汲取知識的內部能力。這種方法與能力的獲得，其主要渠道就是在“探究學習”為模式的教學之中。

一、在教學中，通過把握過程而獲得物理知識

“探究學習”的第一個特點是“學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?！边@就是說，在教學中，教師要把握好“知識”與“過程”的關系，這二者究竟誰為重點的問題，是傳統(tǒng)教育與“探究學習”的區(qū)別，所以在教學中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，必須注意以下幾點：

1.要善于通過實驗來探究自然過程

在物理學中，許多自然事物的本質屬性要通過實驗才能揭示。所以對于實驗的宏觀現(xiàn)象，對于實驗中數(shù)據(jù)的變化，要善分析，要透過現(xiàn)象看到本質；通過數(shù)據(jù)的變化來抽象出概念或規(guī)則，所以探究實驗的過程，往往就是獲得知識的過程。例如，密度的概念對初中生也是很抽象的，利用不同質量的同種物質，與相應體積數(shù)值，通過實驗可以求出其密度大小，若結合實驗，中學生是不難理解密度概念的。又例如在串、并聯(lián)電路中，對于總壓和分壓的關系，設有實驗來學習也是很抽象的，若通過儀器的數(shù)據(jù)變化來分析，就容易理解了。

2.要善于用邏輯推理與數(shù)學推導的方法來探究物理學的自然過程

許多物理學的規(guī)則、公式，都是運用已學過的舊知識在具體的條件下，通過數(shù)學的嚴密推導而得出結論，這又是一個學習的重點，所涉及為兩大方面：其一為邏輯推理方式；其二為思維的方法。例如，力學中的動能：EK=1/2mV2我們不僅要知道其表達式，更應知曉其推導過程：外力F對物體做的功W=FS，如果用EK表示物體的動能，則有，EK=FS，根據(jù)牛頓第二定律F=ma和運動學公式V2=2as，可得：EK=FS=maV2/2a=1/2mV2

二、在教學中，教師要有目的的培養(yǎng)學生從事物理研究的能力

“探究學習”的第二特點是“旨在培養(yǎng)學生從事研究的必要的探究能力”。這種物理學科的探究能力，主要包括學科的學習方略，思維方法和正遷移的能力。

1.學科的學習方略

物理學是以實驗為基礎的學科，所以該學科的主要學習方略就是自然科學的認識論和方法論的統(tǒng)一。

從自然科學認識論來看，主要是從感性到理性，從形象到抽象的認識過程。堅持實踐→認識→再實踐→再認識的認識論。從方法論來看，就是堅持理論與實踐的統(tǒng)一，其方法要有序可尋，循序漸進。整個方略將由（1）觀察→（2）實驗→（3）控制條件→（4）測量→（5）記錄→（6）數(shù)據(jù)處理和解釋→（7）分類→（8）抽象、推理→（9）發(fā)現(xiàn)規(guī)律性→（10）模型化→（11）提出假說→（12）驗證假說等諸環(huán)節(jié)組成。其整體有機的綜合一體則是學習物理的過程，為第一問題的最高的概括。所以筆者建議，在教學過程中，教與學都要遵循這一方略和過程來進行。

2.思維方法探究

問題的思維方法主要包括以下幾點：（1）學會系統(tǒng)思維，掌握發(fā)現(xiàn)知識的內在規(guī)律的能力；（2）學會逆向思維，掌握從反面分析問題的排除能力；（3）學會概括思維，掌握綜合能力；（4）學會辯證思維，掌握全面考慮問題的能力；（5）學會頓悟思維，掌握直覺的能力；（6）學會發(fā)散思維，掌握多角度著手處理問題的能力。

3.關于遷移問題

這些問題是將已學過的舊知在一定條件下應用的問題，主要是學習者認知結構水平與思維方法的結合問題。這兩點解決得好，利用條件，就能實現(xiàn)具體情境中的正遷移。

三、在物理教學中要認真地教好概念和學好概念

“探究學習”的第三個特點是“旨在有效地形成認識自然之基椽——科學概念?！边@一點說明了概念學習的意義，它是認識和理解事物的基礎，所以在物理教學中要重視概念的教與學。概念是同類事物的本質屬性的特性。它是知識的單體，有人也稱其為知識的細胞，所以學習一切學科，真正的認識自然，必須從概念學習做起。對概念的學習，要注意三點：

1.正確地形成概念。在科學中，概念的形成通過抽取特征和將具體事例歸類而得到發(fā)展。學習概念的形成過程，亦復如此。這種方法利用正例與反例的比較、歸類，最后才能形成概念。

2.學會概念的內涵和外延。內涵是其最本質的特征和屬性。外延又是概念本身的應用范圍。

3.注意到概念的同化，找出概念的隸屬關系。這就是注意好某些概念的上、下位和并列關系，這樣才能從概念出發(fā)，學會規(guī)則學習，乃至高級規(guī)則學習。

四、在物理教學中要培養(yǎng)積極學習、探索物理學奧妙的個性品格

“探究學習”第四個特點是“培養(yǎng)探究未知世界的積極態(tài)度?！薄斑@種探究態(tài)度和積極性，只能在自主地抓取自然事物、現(xiàn)象的探究活動中逐步培養(yǎng)。”這種個性的品格或積極的態(tài)度，在我國學者看來，屬于非智力因素，在西方學者看來，屬于情感目標范疇。

智力因素對認知學習有著積極的促進作用，雖不能直接參與同化，但起到了動力作用。其目標又分為“接受”、“反映”、“價值化”、“組織”和“體系性格化”五個層次。初中生是不易達到較高的層次的，一般達到“價值化”就很不錯了。高中生能達到“組織”、“性格化”的層次。情感目標的達成，離不開認知學習，即在自主地抓住自然事物、現(xiàn)象的探究活動中才能形成。所以情感目標的達成要從認知學習開始。離開這一點、談什么學科態(tài)度的培養(yǎng)都是一句空話。為此，教者要提高教學質量，喚起學生希望的火花和自信又是十分重要的，它是培養(yǎng)情感目標的良好起點。

上述正是“探究學習”特點在物理學科的貫徹與落實，這種貫徹與落實是符合現(xiàn)代教學改革的要求的，是現(xiàn)代理科教學應有的模式。