初談探究式課堂教學(xué)

魏清珠

摘 要：針對不同的課題和內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)形象、生動有趣的教學(xué)情景，選擇適當(dāng)?shù)姆椒▽?dǎo)入新課。在獲取感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生把已有知識和要探索的內(nèi)容聯(lián)系在一起，引導(dǎo)學(xué)生對教學(xué)情景中的問題進行質(zhì)疑，并提出猜想和假設(shè)。通過實驗進行探究和證明，獲取實驗的有關(guān)數(shù)據(jù)，進行分類、比較、概括、歸納等思維加工，總結(jié)規(guī)律得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)；科學(xué)探究；動手實驗；引導(dǎo)教學(xué)

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2017）02-088-02

物理學(xué)是一門自然科學(xué)，是隨著人類的不斷觀察自然現(xiàn)象、探索自然的奧秘而產(chǎn)生并且不斷發(fā)展的一門學(xué)科。新一輪教育改革提倡學(xué)生主動獲取知識，探究式課堂教學(xué)能使學(xué)生的身心與探究過程相結(jié)合，因而有利于各方面能力的提高。當(dāng)今素質(zhì)教育所提倡的以及新一輪教育課程的改革，已將科學(xué)探究列入教學(xué)的重要內(nèi)容。這意味著學(xué)習(xí)的重心從傳統(tǒng)的傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷χR的探究和積累過程，從學(xué)生被動的模式——教師講、學(xué)生聽，向?qū)W生主動獲取知識轉(zhuǎn)化。這樣可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，才能更有利于學(xué)生自身的發(fā)展。從而培養(yǎng)學(xué)生的主體意識、科學(xué)探究、敢于創(chuàng)新的能力以及實事求是的科學(xué)態(tài)度；通過學(xué)生動手和動腦的探索活動，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，揭示隱藏其中的規(guī)律，逐步形成一種在學(xué)習(xí)活動中善于質(zhì)疑、樂于探索、努力求知的欲望；提高對信息的收集、分析、判斷和運用能力；具有科學(xué)性和實踐性，有利于提高學(xué)生各方面的素質(zhì)，適應(yīng)現(xiàn)代教育的要求。探究式課堂教學(xué)過程模式可分以下五個步驟：

一、引入課題、創(chuàng)設(shè)情景

“俗話說：“良好的開端，成功的一半”。創(chuàng)設(shè)形象、生動有趣的教學(xué)情景是探究教學(xué)模式的重要起始[1]”。教師針對不同的課題和內(nèi)容，選擇適當(dāng)?shù)姆椒▽?dǎo)入新課。如：演示實驗、放映錄像、多媒體等教具，生動形象地再現(xiàn)與課題有關(guān)的內(nèi)容、物理現(xiàn)象、物理事實，用簡明扼要的語言導(dǎo)入新課。創(chuàng)設(shè)形象、生動、有趣的教學(xué)情景，讓學(xué)生獲得充分的感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，喚起學(xué)生的好奇心，為后面的探究學(xué)習(xí)作好鋪墊，營造良好的氛圍。

例如：在上初中物理“焦耳定律”這節(jié)課時，可以選用多媒體展示現(xiàn)代生活中以電爐絲來加熱的用電器或播放用電不當(dāng)而引起著火造成火災(zāi)的錄像，創(chuàng)設(shè)“電熱”的物理情景即電流通過導(dǎo)線會產(chǎn)生熱，激發(fā)學(xué)生的熱情和探究興趣。

二、激發(fā)質(zhì)疑、提出猜想和假設(shè)

“古人說：“學(xué)貴有疑、學(xué)則須疑”。疑是思之源，思是智之本[2]”。質(zhì)疑是探求新知識的開始，也是探求新知識的動力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生在獲取感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)學(xué)生把已有知識和要探索的內(nèi)容聯(lián)系在一起，采取合作學(xué)習(xí)的方法引導(dǎo)學(xué)生對教學(xué)情景中的問題進行質(zhì)疑，并提出猜想和假設(shè)。把學(xué)生分成若干小組，充分發(fā)揮每個小組豐富的想象力，圍繞教學(xué)情景展開討論，通過觀察、分析、比較各抒己見找出問題的有關(guān)因素和無關(guān)因素，抓住問題的本質(zhì)，提出要研究的問題和疑點，并對問題提出初步的猜想和假設(shè)，形成小組的意見。對各小組的意見進行全班交流取長補短，把學(xué)生零碎的知識組成整體的共識，得出切合實際的猜想和假設(shè)。

例如：上例講的“焦耳定律”這堂課。學(xué)生通過前面觀察到電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生的熱量這一情景。經(jīng)過討論與分析用電爐絲加熱物體和用電不當(dāng)著火，電爐絲熱得發(fā)紅，而一般照明用的導(dǎo)線卻感覺不到發(fā)熱，這些現(xiàn)象中相同和不同的因素。學(xué)生根據(jù)它們相同的因素——電流通過導(dǎo)體都要產(chǎn)生熱量；通過電爐絲產(chǎn)生的熱量多而通過照明用導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量少等不同因素，然后提出電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多少可能跟導(dǎo)線通過電流大小、導(dǎo)體電阻大小和通電的時間長短等有關(guān)的猜想和假設(shè)。

例如：在上初中物理“阿基米德原理”這節(jié)課的教學(xué)中。學(xué)生通過實驗1、把木塊放入水中木塊上浮、石塊放入水中石塊下沉，但用彈簧秤測得石塊在水中的讀數(shù)比石塊在空氣中的讀數(shù)減少了，說明它們受到浮力的作用，而浮力有大有小。學(xué)生通過實驗室2、石塊一半浸入水中和石塊全部浸入水中測出兩次的讀數(shù)不同，也就是兩種情況下浮力的大小不同，后一次的浮力較大。教師可啟發(fā)學(xué)生觀察除了浮力不同，還有兩次排開水的數(shù)量也不同（浮力大的排開水越多，浮力越小的排開水越少）。根據(jù)這一提示，學(xué)生就會提出物體所受的浮力大小可能跟物體排開水的多少有關(guān)的猜想。

學(xué)生在質(zhì)疑的過程，教師要鼓勵學(xué)生大膽的猜想，要鼓勵學(xué)生自由的思考。學(xué)生有可能會提出與問題無關(guān)的猜想，或者抓不到關(guān)鍵因素而無從下手。教師應(yīng)該有意識地引導(dǎo)學(xué)生提出問題的方向，信任學(xué)生并認(rèn)真地對待每一位學(xué)生的獨到的見解，讓他們學(xué)會分析問題抓住問題產(chǎn)生的主要原因。在教師的指導(dǎo)下提出要研究的猜想和假設(shè)，然后啟發(fā)學(xué)生把猜想和假設(shè)用物理語言表達出來或直接寫出要研究的物理量之間的相互關(guān)系。

三、造條件、設(shè)計實驗、探討方案

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。對學(xué)生質(zhì)疑提出的猜想和假設(shè)是否正確，必須通過實驗進行探究和證明，這探究過程是教學(xué)的關(guān)鍵。收集資料、設(shè)計實驗是做好實驗的重要環(huán)節(jié)。開始，由于對所提問題的解決方法還抓不住實質(zhì)，可能有點“亂”，這是必然的。教師應(yīng)該營造環(huán)境引導(dǎo)他們緊緊圍繞各自的觀點明確目的。根據(jù)已有知識要循序漸進、分層遞進、有計劃、有目的的尋找和設(shè)計驗證猜想和假設(shè)的最佳方案。對學(xué)生設(shè)計的實驗不應(yīng)該要求過高，只要他們有一點目的就應(yīng)該鼓勵和肯定，不可能一蹴而就。針對不同的實驗難度，可采取不同的方法，教師還可以幫助學(xué)生修改方案等。例如：可以把學(xué)生要探索猜想的實驗步驟和設(shè)計的方法以及探討的方案等以填空的形式出現(xiàn)，減小實驗設(shè)計的難度幫助他們引上軌道。或者把實驗設(shè)計的原理、目的、器材全部提供給學(xué)生，讓學(xué)生自己完成實驗的全過程。

上例中“焦耳定律”這節(jié)課，學(xué)生在教師的啟發(fā)下提出電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能跟導(dǎo)體通過的電流的大小、導(dǎo)體的電阻和通電時間的長短三個因素有關(guān)。對于四個變量的研究方法，可引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量和對比的實驗方法去設(shè)計驗證的方案。設(shè)計如下：

1、研究產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，則應(yīng)該保證通過的電流大小和通電的時間相同。

2、研究產(chǎn)生的熱量與通過的電流大小的關(guān)系，則應(yīng)該保證導(dǎo)體的電阻和通電的時間相同。

3、研究產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系，則應(yīng)該保證通過的電流大小和導(dǎo)體的電阻相同。

這樣學(xué)生就可以根據(jù)實驗?zāi)康膩碓O(shè)計方案、選取器材等有關(guān)工作。但此實驗中熱量產(chǎn)生多少是不能直接觀察測量到的，可以提示把它設(shè)計成對液體或氣體進行加熱體積膨脹的大小來顯示產(chǎn)生熱量的多少。這是本實驗的難點，教師可點撥。

上例中“阿基米德原理”這節(jié)課，學(xué)生在教師的啟發(fā)下提出：浮力大的排開水越多，浮力越小的排開水越少，浮力大小跟排開水的多少有關(guān)的猜想。若能用實驗測出浮力的大小和排開水的重量，然后進行比較，就可以得出結(jié)論。學(xué)生就會結(jié)合現(xiàn)有條件，結(jié)合大家的分析和討論設(shè)計出測浮力的大小和排開水的重量的實驗方案。對于浮力的測量學(xué)生容易設(shè)計出，而對于排開水重量的測量可能會感到困難，教師應(yīng)該指出把排開的水收集起來再進行測量，這樣實驗就容易多了。

四、分組實驗、自主探究

根據(jù)前面的分析和討論選擇好最佳的實驗方案。接下來的環(huán)節(jié)就是學(xué)生動手實驗，通過實驗操作和互相交流促使學(xué)生積極主動地動腦、動手實驗。教師在此過程中主要是指導(dǎo)學(xué)生進行實驗、引導(dǎo)學(xué)生如何觀察、進行數(shù)據(jù)記錄，強調(diào)實驗中應(yīng)注意的事項和可能存在的問題，以保證學(xué)生整個實驗的順利完成。同時使學(xué)生感受到探索的樂趣，向著未知領(lǐng)域不斷探索。還能從中學(xué)到方法、掌握技能，培養(yǎng)學(xué)生獨立操作的能力，激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)的熱情。

上例中“焦耳定律”這個實驗，學(xué)生根據(jù)選取的最佳實驗方案，教師在指導(dǎo)學(xué)生實驗時要指出實驗時的注意事項。如電路的正確連接、電表的正負(fù)接線柱、正確的讀數(shù)方法和記錄表格等。

五、總結(jié)結(jié)論、驗證猜想和假設(shè)

學(xué)生經(jīng)過實驗的探究，獲取實驗的有關(guān)數(shù)據(jù)，然后對所得數(shù)據(jù)進行分類、比較、概括、歸納等思維加工，從而總結(jié)問題的有關(guān)規(guī)律得出結(jié)論，并用文字、圖像、公式等方式表示出來，驗證自已的猜想和假設(shè)，達到知識創(chuàng)新的目的。從而獲得巨大的成功感，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究的熱情和興趣，培養(yǎng)學(xué)生敢于探索、敢于創(chuàng)新的能力。這樣不僅能檢查學(xué)生對已學(xué)知識的理解和掌握，而且能夠促進知識的遷移，使學(xué)生的知識、技能逐步提高和深化。

結(jié)論：探究式課堂教學(xué)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，為學(xué)生創(chuàng)造了一種再發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)情境，學(xué)生不但能從中發(fā)現(xiàn)知識、鞏固知識和發(fā)現(xiàn)方法還能掌握技能。探究需要學(xué)生用身心去感受、用腦去思考、用心靈去體驗，能使學(xué)生的身心與探究過程相結(jié)合，因而有利于各方面能力的提高。

參考文獻

[1] 鄭 研.探究性教學(xué)模式的建構(gòu)與實踐研究[J].中學(xué)物理，2001，10：12.

[2] 趙智朵.創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境 培養(yǎng)創(chuàng)新能力[J].中學(xué)物理，2001，6：4.