物理探究式課堂的理論創(chuàng)新及操作*

蔣繼建,李玉山

(菏澤學院物理與電子工程學院,山東 菏澤 274015)

在傳統(tǒng)物理教學中，教師注重直接灌輸知識、死記硬背，學生只有被動接受，對于物理知識知其然不知其所以然.學生的自主思維解決問題的能力難以得到提高.開展探究式教學能夠激發(fā)學生學習興趣、提高學生自主探究意識、培養(yǎng)學生科學創(chuàng)新思維能力.本文主要從創(chuàng)設情景、開放課堂、適時點撥、合作探究、課后作業(yè)等角度分析探究式課堂教學的理論建構與操作流程[1].

1 物理探究式課堂的價值理念

1.1 探究式課堂的教育內(nèi)涵

美國實用主義哲學家和教育家約翰·杜威最先提出在教學中運用探究式的方法.根據(jù)他的觀點，科學的教育方法不僅僅能讓學生學習大量的知識，更為關鍵的是要讓學生掌握科學研究的技能和方法.1950年后的十年間，探究式教學方法被更多人關注接受.教育家約瑟夫·施瓦布更是明確表示，學生積極地投入到探究的過程中去是最好的探究科學的方式.此觀點深遠地影響了探究式課堂在科學教育中的衍生.

美國著名的認知心理學家和教學改革家杰羅姆·S·布魯納，于20世紀50年代末期創(chuàng)立了發(fā)現(xiàn)方法，倡導發(fā)現(xiàn)學習，注重直覺思維.他認為，發(fā)現(xiàn)法是一種讓學生自主探究學習的方法，稱之為發(fā)現(xiàn)學習.與前輩相比，布魯納更加注重探究式教學方法的模式和理論研究.

施瓦布、杜威、布魯納包括皮亞杰于20世紀50、60年代的研究成果，影響了從50年代到70年代初的教學理念和教學模式變革.這些教育理念的共性是要求學生參與到課堂教學活動中，而不再是被動地聽從老師講授或閱讀相關的科學材料，相比于掌握科學知識更加注重科學發(fā)現(xiàn)的過程[2].

探究式課堂教學的核心理念：在問題或任務的引領(驅(qū)動)下，學生可“模擬”知識原創(chuàng)者和事件當事人去發(fā)現(xiàn)和提出問題，猜想與假設，方案與實驗，數(shù)據(jù)收集與分析論證，檢驗與評價，矯正與結論.運用發(fā)現(xiàn)、思考、體驗、感悟、討論等程式，讓學生自主發(fā)現(xiàn)并掌握知識，獲取技能，以及形成正確的情感態(tài)度與價值觀[3].

1.2 探究式課堂的價值意義

打開《中學物理課程標準》，我們可以看到與“探究”相關的論述很多.這是中國當代教育對中學物理教學本性與中學物理課程本質(zhì)在認識實踐上的又一重大突破.國家課程綱領的大力倡導使探究式教學得以推廣，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代教育對學生個性價值的尊重.

前蘇聯(lián)著名教育實踐家和教育理論家瓦·阿·蘇霍姆林斯基曾說：“在人的心靈深處，都有一種希望自己成為一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者的固有需求”，這種需求在教師鍛造學生精神世界的過程中尤為重要.經(jīng)過漫長坎坷的物理探索，人們漸漸達成了一種共識：中學物理教學就是物理實踐活動的教學，是學生加強自我實踐的教學.基于學生已有的知識背景和生活實際，在物理課堂上為學生搭建交流和互動的平臺，提供同學間互相交換意見的機會，促進他們在自主探究與合作探索過程中真正理解和掌握研究物理知識(規(guī)律)的方法和技巧.探究式課堂是一種學生以積極發(fā)現(xiàn)和解決問題為中心，教師以指導為主的教學課堂.這是一種全新的教學課堂概念，是為了改善當前傳統(tǒng)的封閉式課堂教學提出的.探究式課堂的重點是營造全方位開放的教學環(huán)境和課堂氛圍，通過模擬物理學家開展原創(chuàng)實驗探究，使學生能夠在老師的引導下積極主動地探索學習.

課堂上老師應該適當放手，引導學生成為學習的主角，做知識的勇敢探索者，使學生在課堂上始終處于發(fā)現(xiàn)并解決問題的良性循環(huán)中.這樣不僅可以讓學生以感興趣的方式獲得知識，還可以促使學生養(yǎng)成良好的探究習慣，增強學生的自制力[4].總之，探究式課堂旨在改變學生學習方式，培養(yǎng)學生的自主學習能力，培養(yǎng)成自學和探究的良好習慣.即讓學生在課堂上動起來，老師相對閑下來.

2 物理探究式創(chuàng)新課堂

2.1 創(chuàng)設情境

2.1.1 概況

依據(jù)新課內(nèi)容，教師在教學中努力營造良好的探究式課堂氛圍，建構具有物理特色的學習背景、景象和物理實驗探究學習活動所需的學習環(huán)境，使學生能夠積極主動地探索新知識，激發(fā)學生的求知欲[5].

2.1.2 情景種類

1)懸念情境

根據(jù)學生的已有知識背景和生活實際，在導入新課時，根據(jù)新課內(nèi)容通過提出問題、展示特殊實驗現(xiàn)象、生成認知沖突，形成懸念，吸引學生眼球和注意力，誘發(fā)學習興趣和探究欲望.

2)信息情境

教師通過展示一些最新的開放性的現(xiàn)代實驗器械及尖端科研成果，讓學生根據(jù)教師所提供的資料，提出問題，創(chuàng)設問題情境，由此引入新課內(nèi)容.

3)生活情境

物理知識與生活息息相關，生活是教育生存和發(fā)展的源泉，中學物理教學必須從沉悶、抽象、不具體的形式中跳出來，與現(xiàn)實生活相連接，讓物理教學更具生活化.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，讓每個學生都能在更加貼近生活化的課堂中真正感受到學習的樂趣.

4)求異情境

學生的思維是不受束控的，對于同一個問題每個學生都有不同的見解，有的符合現(xiàn)有結論，有的略有偏差，有的則完全不同.對于學生在思索過程中出現(xiàn)的不同見解和意見，老師應及時發(fā)現(xiàn)并給予肯定和表揚，除此之外，教師還要善于選擇典型案例，創(chuàng)設情境，引導思維，謹慎而耐心地指導幫助學生成功獲得答案.根據(jù)同學們所提出的異樣思維，更要提前了解，圍繞這些合理但又奇特的觀點給出相關材料、信息，讓學生們在課堂上自主分析和解決這些特殊問題.

2.1.3 基本要點

1)源于生活

必須在創(chuàng)設情境時強調(diào)生活性，學習物理中客觀規(guī)律的目的是要在學生的認知中建立起生活世界與科學世界的聯(lián)系，讓學生切身體會到物理就在身邊.故此，欲創(chuàng)設良好的教學環(huán)境，首先要密切聯(lián)系學生的現(xiàn)實生活，不斷發(fā)現(xiàn)和挖掘?qū)W生生活環(huán)境中的學習資源.特別是日常生活中經(jīng)常遇到的問題，學生只有親身體會到物理知識在生活中的場景，才能真切感受到知識縈繞在自己周圍，物理探索就發(fā)生在自己身邊.其次挖掘?qū)W生的現(xiàn)有認知經(jīng)驗也是十分必要的，要正確把握學生的認知能力.

2)生動形象

要創(chuàng)新傳統(tǒng)的課堂模式，就要為古老刻板的教育方式引入鮮活的知識血液，生動形象的情境創(chuàng)設無疑是最好的選擇，一段高精密的實驗展示、尖端科技產(chǎn)品的展現(xiàn)都能有效地激發(fā)學生的聯(lián)想和想象.讓情境創(chuàng)設具有形象性，其主要目的就是讓學生認識意象和抽象兩種思維方式、將學生的感性與理性兩種認識有機結合以便對知識形成深刻的影響.故而，想要創(chuàng)設生動形象的物理教學情境，所提供的資料應該是有感知性的、具象性的、有形的并且能讓學生真正感受到的，它能更有效地激發(fā)學生的感性認知，最大程度化地將感性認識向理性認識進行轉(zhuǎn)化和升華，使學生超越個人的經(jīng)驗范圍和時空的限制獲取物理知識，通過自己的已有基礎與充分的想象力感知更多的事物，促進思維與想象的共同發(fā)展.

3)具有學科特色

情境的創(chuàng)建應反映物理學科的特征，貼合新課教學內(nèi)容，并突出表達學習重點.除此之外，教學環(huán)境更要反映物理知識體系的發(fā)展過程、規(guī)律適用限制條件以及所學知識在現(xiàn)實生活中的價值體現(xiàn).只有將具體規(guī)律應用于具體事例，才能更有效地將物理知識教授給學生，引導學生準確地理解物理知識中所蘊含的真理.科學、嚴謹、一絲不茍是物理學研究的特點.在科學真理的探索中，眾多科學家們與諾貝爾獎擦肩而過的故事時刻警醒我們，科學是需要我們認真對待，持續(xù)創(chuàng)新，不懈探索.

4)具有深度

有意義的教學情境必定是有深度有內(nèi)涵的情境，它可以更有效地激發(fā)學生的思考激情.教學情境中的問題應具有針對性、時效性和日常性.針對性是由新課程教學目標所決定的，能讓學生以新課重難點為目標，探索問題提高效率；時效性代表教師所創(chuàng)設情境要聯(lián)系近期或當下最新動態(tài)與新課知識相連接，讓學生更易接受.以當代中學生的眼光審視物理知識，賦予探究式課堂最新的場景；為了確保大部分學生在課堂上開動大腦思考問題，從實際生活出發(fā)設置教學情境，讓學生深入理解物理知識的日常性.

2.2 開放課堂

國家課程綱領對于課堂的改革標準中，課堂開放是首要環(huán)節(jié)，只有將課堂開放，傳統(tǒng)的教學模式才有可能被打破，書本化的刻板的物理知識才能更生動的展現(xiàn)在學生面前，學生的思路眼界才會更加開闊，思維才能得到更好地鍛煉.老師如果沒有給予學生開發(fā)創(chuàng)造的機會，學生自主探究能力又如何得到發(fā)展？學生又怎能成為當今社會急需的創(chuàng)新創(chuàng)造型人才？因此，探究式課堂上應用的教學方法要能更多地為學生提供探索的機會,新課講授中也應多融入開放性的元素，讓學生在無形中養(yǎng)成主動探究的習慣.教師將課堂上學習的主動權交還到學生手中，把更多精力投入到培養(yǎng)學生自主學習能力上，激勵學生積極主動地創(chuàng)新創(chuàng)造，鼓勵學生大膽地做出假設并進行驗證.

2.2.1 含義

開放課堂，顧名思義就是將課堂打開，吸取新的事物，活躍沉悶乏味的課堂.其中包括現(xiàn)代教育技術(向?qū)W生展示新課相關音頻、視頻、動畫、圖片等資料；不斷改進完善各類實驗裝置；多種方式展示新課原理)、教學內(nèi)容、授課形式等的開放.

2.2.2 基本要求

在開放的物理課堂環(huán)境中，進行實驗性探究是探究式教學實施的關鍵步驟.教師必須提前幫助學生制定合理可行的探究計劃，并引導其選擇適當?shù)难芯糠椒ê蛯嶒灱夹g路線，同時，還要提供一定的實驗探究條件和必要的信息資料.學生則需要針對教師所提供的素材提出假設，并通過實驗或?qū)嵉乜疾鞂ζ溥M行檢驗，以探尋真理得到問題的正確答案.

在開放課堂中，教師作為教學組織者，對學生的探索過程進行組織和指導、規(guī)范和總結.這個過程需根據(jù)實驗要求由一個學生或?qū)W生小組來完成.在探索過程中，教師需要注意促進團隊合作以強化學生合作意識，并要求學生即時記錄自己的實驗過程、實驗數(shù)據(jù)以及所參考的材料，并自主總結得出初步結論.不同的學生或團隊對同一問題提出不同的解釋或意見時，要讓學生清晰地表達自己的想法思路，無論對錯，老師都要耐心引導矯正，在大家共同討論下得出結論.

2.2.3 基本要點

開放性課堂較為突出的特征是課堂不沉悶，學生感興趣，快樂學習；課堂氣氛看起來“很亂”，甚至“課不像課”的樣子，實際上卻是在各展所長發(fā)表言論學習知識.課堂上，賦予學生一定的民主，讓學生自主探究，但整個教學過程必須要以教師為主導，學生為主體，在預設和精心安排下實現(xiàn)，民主但不放縱.教師適當為學生提供活動時間和空間，旨在讓他們獨立自主地解決新課中的疑惑內(nèi)容，克服重難點，充分發(fā)揮他們的學習積極性和主動性[6].

2.3 適時點撥

在物理探究式課堂上，教師主導課堂，其任務是對學生進行誘導啟迪.學生是課堂的主體，其任務是在老師的引導下通過自己的探究揭示事物的本質(zhì)與客觀規(guī)律.完整的探究式課堂離不開教師對課堂的總體掌控和學生的自主發(fā)揮，妥善協(xié)調(diào)兩者之間的關系，做到既不放任學生散漫，又不過分管控，讓學生充分享有把握自主的權利.

2.3.1 概況

所謂“點”，就是指點、指引.所謂“撥”，就是撥開疑霧，得見天日，引誘學生繼續(xù)探究，掌握知識，啟迪思維，發(fā)揮潛能.探究式的課堂，教師對學生進行點撥，既是一種教授技巧，同樣也是一門教學藝術.

2.3.2 基本要求

1)找準點撥時機

當學生感到困惑或因知識水平不足而無從下手解決問題時，當學生不理解知識點肆意運用時，老師需及時出現(xiàn)撥正學生的錯誤觀點，因此，找準點撥時機是教師于探究式課堂上履行主導者職責的關鍵.

2)精準點撥

溫故而知新，在新舊知識點的連接處適時點撥.突出重點，突破難點，在新課重難點、知識點應用處適度點撥，幫助學生更好地理解和掌握新課內(nèi)容；在容易出錯和易混淆之處適量點撥，以便學生在自我檢查糾錯中獲得知識及處理經(jīng)驗.

3)適度點撥

教師在點撥時一定要遵循四個不講原則.在學生總結到位時，不多講；學生課本自學部分，不深講；學生內(nèi)部可自行解決部分，不再講；由實驗所得結論，不再講.

2.3.3 基本要點

當學生在新課重難點或知識應用處感覺無法自行解決時，教師應給予適當引導，為學生指明研究思路，明確研究方向，讓學生撥開學習的迷霧，實現(xiàn)學習目標達成[7].這個過程中需要老師做到以下幾點：

1)明確物理學科特點

物理知識的一大特點就是具有較強的系統(tǒng)性，新的知識點會或多或少地與舊知識相聯(lián)系，教師應于新舊知識的連接處，引導學生運用舊知識來學習新知識.從實驗中歸納結論獲取知識，同樣是物理學科的一大特色.外界客觀因素的影響造成實驗數(shù)據(jù)的偏差很容易為學生的探究式學習帶來困擾，這時，老師就需要在上課前親自動手試做幾遍實驗，對大致影響因素有一定的了解，為探究式課堂的順利進行做好充分的課前準備.

2)在學生存疑處點撥

在探索物理知識的發(fā)生、發(fā)展和形成的過程中，學生的思維有時是膚淺的混亂的，這會使他們“遭遇”到困惑和疲倦.此時，需要教師對于不同的學生設置合適的梯度，以便更快地幫助絕大部分學生找到思維上的突破.

3)在思維受困處點撥

在探究式課堂上，重難點問題在具體應用中會時常造成學生認知的困惑，這時教師可以將這些問題適當?shù)刈饕幌聟^(qū)分，由易到難，由簡到繁，循序漸進，讓學生逐步探究解決難點問題，提升邏輯判斷能力.有的學生經(jīng)常會受到先前形成的思維方式的干擾，對當前新知識的學習造成阻礙.此時教師應適時點撥，指導學生沖破原有思維方式的桎梏，從不同角度和方向?qū)で蠼鉀Q問題的方法和途徑.

2.4 合作探究

2.4.1 概況

學生間合作學習，對在開放性學習中所發(fā)現(xiàn)的問題和大多數(shù)同學感到模糊的知識點進行討論.在合作探索的過程中教師應鼓勵學生大膽提出質(zhì)疑，采取多種形式靈活解決，比如同桌互助，小組討論，全班征集意見等，為學生搭建一個合作探究的平臺，充分發(fā)揮學生主觀能動性和團隊精神.

2.4.2 基本要求

任何成功的科學探索都離不開團隊中每個個體間的緊密合作，物理課程學習中的科學探究活動通常是以小組方式進行的.各個小組內(nèi)部，每個學生的學習思路和經(jīng)驗都是共享的，個體知識的累積是集體智慧的結晶和合作精神的體現(xiàn).

2.4.3 基本要點

1)教師要密切關注學生探究的進程和探討中存在的問題，并對其中出現(xiàn)的問題及偏差及時進行調(diào)控和點撥；

2)學生探究過程中，教師發(fā)現(xiàn)有不同結論出現(xiàn)，特別是與備課時所得的結論有較大偏差時，不能隨意忽視，要及時找出問題癥結所在，與學生共同探討得出結論；

3)課堂上教師要充分調(diào)動學生探討的積極性，激發(fā)其探索欲望，善于捕捉學生的閃光點，及時予以鼓勵.

2.5 課后作業(yè)

2.5.1 概況

繁雜沉重的課業(yè)負擔，讓學生的課后生活苦不堪言.新一輪基礎教育課程改革要求對教師布置的課后作業(yè)進行減負改革，以減輕學生的學業(yè)負擔.負擔可以減輕，但課下學習的任務卻不能打折扣.為了拓展學生知識空間，增長見聞，適宜的課后作業(yè)是必不可少的.

2.5.2 基本要求

學生通過不斷的獨立探索，會逐漸養(yǎng)成仔細觀察、親身實踐的良好習慣.養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)、善于提問、敢于表達意見的好習慣；培養(yǎng)善于思考和合作溝通的習慣；養(yǎng)成利用所學知識解決問題的習慣.總之，我們必須從素質(zhì)教育的高度來滿足學生積極參與課后調(diào)研的熱情，妥善安排好學生的課后學習任務.

2.5.3 基本要點

因材施教，根據(jù)學生課堂表現(xiàn)，分層次布置作業(yè).教師要客觀看待學生學習能力的差異，因人而異，滿足不同群體的個性需求，讓學生根據(jù)自身學習能力和興趣愛好，選擇其中一項或幾項來完成.這樣，每位學生的能力在課下都得到了應有的鍛煉，不但減輕了學生的作業(yè)量，而且提高了學生完成作業(yè)的積極性和收獲感.

安排課外閱讀的作業(yè).讀萬卷書，方能行萬里路.課外閱讀的作業(yè)，不但可以擴大學生的閱讀面，豐富學生的知識體系，而且能提高學生積累素材的能力，開闊眼界增加見聞，了解最新科技發(fā)展動態(tài).

可見,采用探究式教學法進行物理教學,更新了教師的傳統(tǒng)教學思想觀念,激發(fā)了學生學習的興趣和潛能,提高了學生的自學能力、問題表述能力和邏輯思維能力[8].