高中物理探究式教學(xué)有效性初探

吳士蕾

摘 要：探究式教學(xué)是一種重要的教學(xué)方式，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高，有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。物理為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的沃壤，認(rèn)真分析教材，不難發(fā)現(xiàn)，其中大部分知識(shí)點(diǎn)都可以進(jìn)行科學(xué)探究。本文通過(guò)實(shí)際課堂教學(xué)案例，談開(kāi)展科學(xué)、高效探究式教學(xué)的方法及感悟。

關(guān)鍵詞：高中物理；探究式教學(xué)；有效學(xué)習(xí)

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)生在一定的情境即社會(huì)文化背景下，借助教師和同學(xué)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，依據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行意義建構(gòu)而獲得的 [1 ]。在意義建構(gòu)的過(guò)程中，教師起指導(dǎo)與促進(jìn)作用，而學(xué)生通過(guò)協(xié)作、交流、探究等學(xué)習(xí)方式獲取新知，成為意義建構(gòu)的主體。在此理論基礎(chǔ)上，以“教師主導(dǎo)與學(xué)生主體相結(jié)合”為基本特征的探究式教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。

探究式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比，其本質(zhì)區(qū)別在于：探究式教學(xué)中，教師不再是填鴨式的教，而是有針對(duì)性的、啟發(fā)性的引導(dǎo)；學(xué)生不再是被動(dòng)的學(xué)，而是帶著問(wèn)題自主的、有興趣的探究。探究式教學(xué)不但符合學(xué)生獲取新知的規(guī)律與特點(diǎn)，也有利于學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的形成與發(fā)展，有利于社會(huì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。那么，怎樣才能獲得優(yōu)質(zhì)、高效的探究課堂呢？本文將在自身教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合典型探究案例，談?wù)勌骄渴浇虒W(xué)有效進(jìn)行的一些想法及感悟。

1 精心做好課前準(zhǔn)備、恰當(dāng)選擇探究?jī)?nèi)容是探究式教學(xué)有效進(jìn)行的前提

精心做好課前準(zhǔn)備，是上好一節(jié)課的前提。這個(gè)準(zhǔn)備，既包括備教材，又包括備學(xué)生。高中物理可以探究的內(nèi)容很多，但并不是所有的內(nèi)容都值得探究，只有在了解教材、了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，才能對(duì)探究的內(nèi)容做出恰當(dāng)?shù)倪x擇。

1.1 認(rèn)真處理教材，挖掘知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系

現(xiàn)在的教材與過(guò)去的教材相比，內(nèi)容更具彈性與選擇性，為教師的教學(xué)留有較大的空間。教師作為課堂教學(xué)的組織者，不必將教材當(dāng)作金科玉律，完全照搬教材的內(nèi)容與過(guò)程進(jìn)行機(jī)械化教學(xué)。教師可以在鉆研教材、掌握各知識(shí)點(diǎn)之間關(guān)系及衍生規(guī)律的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)、合理的篩選與整合，對(duì)可以探究、值得探究的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué)。

如《用磁感線描述磁場(chǎng)》這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)，常存在將直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管電流周圍的磁場(chǎng)分布割裂分析的弊端，亦或是將磁感線分布情況直接以PPT的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生知其然不知其所以然。其實(shí)，認(rèn)真分析不難發(fā)現(xiàn)，三種電流周圍的磁場(chǎng)分布有其內(nèi)在關(guān)聯(lián)。環(huán)形電流周圍的磁場(chǎng)可由直線電流彎成環(huán)形后獲得，而通電螺線管周圍的磁場(chǎng)可以由多個(gè)通電圓環(huán)相疊加而推出（如圖1）。因此，在這部分內(nèi)容的教學(xué)中學(xué)生可以以探究為主線，充分發(fā)揮合作、交流、探究等教學(xué)元素，通過(guò)小組合作的方式，探究出三種電流周圍的磁場(chǎng)分布情況，使學(xué)生獲得系統(tǒng)知識(shí)的同時(shí)，探究的科學(xué)素養(yǎng)也得到進(jìn)一步提升。

1.2 深入分析學(xué)情， 確定學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)

學(xué)生是探究的主體，確定探究?jī)?nèi)容時(shí)，應(yīng)該認(rèn)真分析學(xué)生學(xué)習(xí)的基本情況，了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)及易錯(cuò)、易疏忽的知識(shí)點(diǎn)，選擇學(xué)生只要努力就可探究到的內(nèi)容，同時(shí)使易錯(cuò)、易疏忽的知識(shí)點(diǎn)在探究的過(guò)程中得到更正及強(qiáng)化。

如《帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》這一節(jié)，是洛倫茲力新課教學(xué)之后的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容之前，比較熟悉的是物體在單一場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，如在重力場(chǎng)或電場(chǎng)中的直線、曲線運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有接觸過(guò)有磁場(chǎng)參與的復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)情況，因此涉及到與磁場(chǎng)相關(guān)的洛倫茲力時(shí)，學(xué)生常忽略粒子速度的變化對(duì)洛倫茲力的影響。為了強(qiáng)化洛倫茲力與粒子速度的關(guān)系，這部分教學(xué)可以設(shè)置如下習(xí)題作為探究的內(nèi)容：

例：帶電的粒子處在如圖2所示的正交勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)中。

問(wèn)題：①如果粒子沿MN做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則粒子具體的運(yùn)動(dòng)方向如何？②如果粒子沿MN做直線運(yùn)動(dòng)，則粒子具體的運(yùn)動(dòng)方向如何？

問(wèn)題說(shuō)明：?jiǎn)栴}①由粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以反推出粒子的受力情況及運(yùn)動(dòng)方向，強(qiáng)化洛倫茲力方向與速度方向之間的關(guān)系；問(wèn)題②因?yàn)橛新鍌惼澚⑴c，粒子所做的直線運(yùn)動(dòng)一定為勻速直線運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)化洛倫茲力大小與速度大小之間的關(guān)系。

2 精心設(shè)計(jì)探究過(guò)程、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究是探究式教學(xué)有效進(jìn)行的保障

在探究課堂中，只有學(xué)生主動(dòng)探究，才有可能獲得良好的教學(xué)效果。因此，在探究活動(dòng)前，教師可以對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，充分調(diào)動(dòng)一切積極因素，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，為有效探究做好準(zhǔn)備。

2.1 創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官

教學(xué)情境既包含學(xué)生所處的客觀學(xué)習(xí)環(huán)境，也包含與具體教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的背景材料、資源等。在探究活動(dòng)前，教師要充分考慮、設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，用自己的經(jīng)驗(yàn)與智慧為學(xué)生創(chuàng)設(shè)輕松、向上的教學(xué)情境，選擇符合學(xué)生經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平的素材，利用屏幕投影或?qū)嵨锝叹哒故镜确绞剑褜W(xué)生吸引到探究活動(dòng)中來(lái)。

如《用磁感線描述磁場(chǎng)》這節(jié)教學(xué)內(nèi)容，在已經(jīng)獲得直線電流周圍磁場(chǎng)及磁感線分布情況的基礎(chǔ)上，為了得到環(huán)形電流周圍磁場(chǎng)的分布情況，教師可設(shè)計(jì)一個(gè)探究性小實(shí)驗(yàn)。課前為每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一根長(zhǎng)約50cm的金屬絲，讓學(xué)生探究如何通過(guò)手頭提供的材料確定環(huán)形電流周圍的磁場(chǎng)。大部分學(xué)生會(huì)對(duì)這種設(shè)計(jì)活動(dòng)感興趣，會(huì)將直導(dǎo)線成環(huán)形導(dǎo)線，自然會(huì)聯(lián)想到直線電流周圍的磁場(chǎng)相應(yīng)的也會(huì)轉(zhuǎn)變成圓形電流周圍的磁場(chǎng)，從而獲得探究結(jié)果。教師還可以進(jìn)一步通過(guò)PPT動(dòng)態(tài)演示直線電流周圍磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)形電流周圍磁場(chǎng)的具體演變過(guò)程，使抽象的問(wèn)題變得形象、具體，刺激學(xué)生感官，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.2 把握問(wèn)題設(shè)計(jì)的梯度，控制問(wèn)題設(shè)置的難度

探究從問(wèn)題開(kāi)始，問(wèn)題設(shè)置的難度、梯度，將直接影響學(xué)生是否有興趣探究。課前，教師應(yīng)依據(jù)問(wèn)題探究的價(jià)值，控制好問(wèn)題探究的難度。為了避免探究偏離主題或無(wú)疾而終，教師可以設(shè)置系列有梯度的問(wèn)題，對(duì)探究做適度引導(dǎo)。

如《用磁感線描述磁場(chǎng)》教學(xué)中，確定直線電流方向與其磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)，授課教師常將安培定則直接給出，實(shí)際上可以在此處設(shè)計(jì)一個(gè)探究活動(dòng)，讓學(xué)生自己探究判斷兩者方向關(guān)系的方法，不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、發(fā)散學(xué)生思維，還可以使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提升。由于該探究?jī)?nèi)容有一定難度，教師可以設(shè)置如下問(wèn)題引導(dǎo)：

①電流方向、磁感線方向有何特點(diǎn)？

問(wèn)題說(shuō)明：一個(gè)為直線方向，一個(gè)為圓形方向，并且電流的方向可以朝向空間的任何方向。意在提示學(xué)生所選擇的判斷方法中既應(yīng)包含直線形的物體，也應(yīng)包含圓形的物體，而且整體可以在空間中朝任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

②確定電流方向、磁感線方向關(guān)系時(shí)應(yīng)遵循什么原則？

問(wèn)題說(shuō)明：應(yīng)以簡(jiǎn)單、方便為原則，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行方向判斷。意在提示學(xué)生所選擇的方法應(yīng)該是隨手就可以進(jìn)行判斷的方法，不能太復(fù)雜。

3 科學(xué)調(diào)控探究過(guò)程，使學(xué)生有所收獲是探究式教學(xué)有效進(jìn)行的根本

真正意義上的探究既不是漫無(wú)目的、放羊式的探究，也不是按照既定教學(xué)設(shè)計(jì)刻板的、走形式的探究。有效的探究既依據(jù)設(shè)計(jì)，又不完全拘泥于設(shè)計(jì)，有效的探究應(yīng)該可以讓學(xué)生真正運(yùn)用與科學(xué)家相同的探究方法、經(jīng)歷與科學(xué)家相同的探究過(guò)程，形成科學(xué)的探究品質(zhì)，讓學(xué)生真正有所收獲。

3.1 重視探究過(guò)程，淡化探究結(jié)論

探究不能受設(shè)計(jì)好的探究程序及書本結(jié)論的束縛，而使整個(gè)探究過(guò)程失去創(chuàng)新性與生成性。在探究的過(guò)程中，得出結(jié)論固然重要，但探究的最終目的不是讓學(xué)生記住結(jié)論，更重要的是讓學(xué)生體驗(yàn)探究過(guò)程、掌握探究方法。因此，在探究過(guò)程中學(xué)生的想法哪怕超出了設(shè)計(jì)的預(yù)想，或得到與書本不一致的結(jié)論，只要方法恰當(dāng)都應(yīng)該給予積極的肯定，進(jìn)而鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新。

如在上例《用磁感線描述磁場(chǎng)》教學(xué)中，探究直線電流方向與其磁感線方向之間關(guān)系時(shí)，學(xué)生的思維是很發(fā)散的，可能探究出來(lái)我們意想不到的結(jié)果。例如：有的同學(xué)認(rèn)為可以用螺絲釘來(lái)判斷兩者之間的方向關(guān)系，螺絲釘?shù)尼斪臃较驅(qū)?yīng)電流的方向，螺絲釘?shù)穆菁y的走向代表磁感線環(huán)繞方向；有的同學(xué)認(rèn)為可以用人體來(lái)判斷兩者之間的方向關(guān)系，人頭的朝向?qū)?yīng)電流的方向，腰圍的某一旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)磁感線的環(huán)繞方向等等。個(gè)人認(rèn)為只要探究結(jié)果合理都應(yīng)該給予肯定。但不可否認(rèn)這些方法與右手定則進(jìn)行比較，右手定則是最方便、最合理的，順勢(shì)即可得出右手定則的內(nèi)容。

3.2 預(yù)留充分探究時(shí)間，避免探究流于形式

蘇霍姆林斯基曾說(shuō)過(guò)：自由支配的時(shí)間是學(xué)生個(gè)性發(fā)展的必要條件。同樣，充分的時(shí)間也是有效探究的必要條件。充分的探究時(shí)間，可以促使學(xué)生在與小組成員交流、合作的過(guò)程中完善自己的想法；可以引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，加深對(duì)物理知識(shí)的理解；可以讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)從抽象到具體的思維過(guò)程。

如《加速度》這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中，學(xué)生常會(huì)將速度變化、速度變化的快慢兩概念混淆。在新課教學(xué)時(shí)，教師可以讓學(xué)生探究如何理解速度的變化及速度變化的快慢這一問(wèn)題。短時(shí)間內(nèi)學(xué)生可以較直接的獲得區(qū)分方法，就是利用公式分析理解。速度變化為Δv，而速度變化的快慢 ，要考慮時(shí)間的問(wèn)題，即在相同時(shí)間內(nèi)看速度變化的多少，越小的速度變化越慢，越大的速度變化越快。如果能給學(xué)生充分的探究時(shí)間，學(xué)會(huì)有可能會(huì)舉出一些生活實(shí)例來(lái)說(shuō)明兩者的區(qū)別，例如木塊從一端抬高的木板上端往下滑行時(shí)，木塊的速度會(huì)發(fā)生變化，如果木板抬高的角度不同，木塊速度變化的快慢就會(huì)不一樣，角度越高速度變化越快，角度越低速度變化越慢（如圖3）。這種探究不但促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，也加深了學(xué)生對(duì)“物理源于生活，生活中處處有物理”的認(rèn)識(shí)。

以上淺談了幾點(diǎn)有效實(shí)施高中物理探究式教學(xué)的幾點(diǎn)想法與感悟，要真正獲得高效的探究課堂，在實(shí)際操作中還需要兼顧其他很多因素。但相信，在廣大同仁的共同探索與努力下，我們探究課堂的相關(guān)理論會(huì)不斷的豐富與完善，我們的教學(xué)實(shí)踐也會(huì)收獲更豐碩的成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張大均.教育心理學(xué)[M].北京：人民教育出版社，2003.