初中物理課堂探究式教學(xué)策略實踐

作者簡介：趙杰（1982—），男，江蘇省南通市田家炳初級中學(xué)。

《義務(wù)教育物理課程標準（2022年版）》指出，義務(wù)教育物理課程的課程理念包括“注重科學(xué)探究，突出問題導(dǎo)向，強調(diào)真實問題情境，引導(dǎo)學(xué)生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領(lǐng)和科學(xué)思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)”。初中物理課堂探究式教學(xué)，能夠幫助學(xué)生深入理解物理概念和規(guī)律，更重要的是能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實踐創(chuàng)新能力。要有效實施探究式教學(xué)，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，避免使用傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)方法，而是精心設(shè)計探究活動，合理把控探究難度，引導(dǎo)學(xué)生開展自主探究，做到既給予學(xué)生充分的自主探究空間，又適時給學(xué)生提供必要的指導(dǎo)和鼓勵[1]。如果教師能夠有效引導(dǎo)學(xué)生從實際生活出發(fā)，采用科學(xué)的探究方法展開探究，學(xué)生將不再是知識的被動接受者，而是知識的主動探索者和發(fā)現(xiàn)者。這樣的物理課堂可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心，讓學(xué)生逐步學(xué)會從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)，通過實踐探究理解物理概念，從而提高科學(xué)探究能力。

一、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，喚醒學(xué)生思維

創(chuàng)設(shè)探究式教學(xué)情境是教師構(gòu)建認知沖突，將物理知識還原為待解決的現(xiàn)實問題的重要手段。探究式教學(xué)情境不是簡單的教學(xué)裝飾品，教師可以通過探究式教學(xué)情境調(diào)動學(xué)生的多種感官，讓學(xué)生回歸生活場景，回想生活經(jīng)驗，由此出發(fā)思考抽象概念。創(chuàng)設(shè)探究式教學(xué)情境的關(guān)鍵是打破學(xué)生被動接受知識的學(xué)習(xí)慣性，讓學(xué)生展開思維探索。在精心設(shè)計的教學(xué)情境中，學(xué)生的生活經(jīng)驗會被喚醒，學(xué)生會因此產(chǎn)生強烈的求知欲[2]。

在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境之后，教師還需要打造開放、包容的對話空間，鼓勵學(xué)生表達、質(zhì)疑，使學(xué)生的思維火花得到尊重和回應(yīng)，幫助學(xué)生完成知識體系建構(gòu)，形成科學(xué)的思維方式。

以蘇科版物理八年級上冊“聲現(xiàn)象”一章的教學(xué)為例。在課堂上，教師先播放火山噴發(fā)和瀑布飛瀉的視頻。在學(xué)生獲得視覺震撼之后，教師鼓勵學(xué)生閉目聆聽這些自然界的轟鳴聲，強化學(xué)生的聽覺震撼，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。接下來，教師拿出課前準備好的教具，以進一步深化學(xué)生的體驗。教師輕輕敲擊音叉，同時讓音叉的一端接觸水面，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)水面被激起層層漣漪。教師還邀請學(xué)生在音叉發(fā)出聲響時用指尖輕觸水面，感受水面的變化。教師拋出問題：“大家認為聲音有什么特點呢？聲音是如何產(chǎn)生的呢？”提問后，教師留出時間給學(xué)生思考。課堂安靜下來，片刻之后，有學(xué)生舉手分享自已的猜想。為了讓全體學(xué)生都能參與探究，教師在部分學(xué)生提出猜想后，鼓勵學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組展開探究，并給各個學(xué)習(xí)小組提供實驗材料，包括鋼尺、橡皮筋、鼓等，要求學(xué)生自主設(shè)計對比實驗，探究振動頻率與音調(diào)的關(guān)系。在此過程中，教師會適時參與學(xué)習(xí)小組的討論，耐心引導(dǎo)學(xué)生使用多種工具展開探究。完成探究實驗后，學(xué)生逐漸歸納出“所有發(fā)聲體都在振動”這一規(guī)律，明確音調(diào)與聲源振動的頻率有關(guān)。教師也鼓勵有其他發(fā)現(xiàn)的學(xué)生走到講臺上，詳細分享自己小組的發(fā)現(xiàn)，并與全班學(xué)生討論這一發(fā)現(xiàn)。不同組學(xué)生的思維碰撞，會讓原本靜態(tài)的實驗數(shù)據(jù)更有價值。在課堂最后，教師布置課后作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合生活實例撰寫“聲音密碼”探究報告。在報告中，學(xué)生需要說明自己的探究步驟、結(jié)論，根據(jù)生活現(xiàn)象闡釋振動與聲音的內(nèi)在聯(lián)系。

二、設(shè)計合理問題，激發(fā)探究欲望

好的問題能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲，引導(dǎo)學(xué)生綜合運用知識和生活經(jīng)驗作出猜測、設(shè)想、判斷，或者利用邏輯推理提出與物理知識有關(guān)的猜想。為了引導(dǎo)學(xué)生逐層深入地展開探究，在教學(xué)過程中，教師可以依次提出不同層次的開放性問題，幫助不同認知水平的學(xué)生發(fā)現(xiàn)探究的關(guān)鍵點。與此同時，教師也應(yīng)明確，脫離學(xué)生實際生活的問題難以喚起學(xué)生的探究欲。因此，教師設(shè)計的問題應(yīng)與學(xué)生的實際生活有關(guān)。

具體而言，教師可以先利用生活現(xiàn)象提出知識導(dǎo)入問題，在學(xué)生產(chǎn)生好奇心后提出基礎(chǔ)認知問題，鼓勵全體學(xué)生參與討論。接下來，教師可以提出進階應(yīng)用問題，指導(dǎo)學(xué)生展開有效探究。在學(xué)生完成實驗、得出結(jié)論后，教師可以拋出開放創(chuàng)新問題，讓學(xué)生的思考更具深度和廣度[3]。這樣問題難度螺旋上升的教學(xué)設(shè)計，能夠讓物理課堂成為激發(fā)思維火花、滿足求知欲望的探索樂園。當然，教師也應(yīng)根據(jù)學(xué)生在課堂上的實時反饋靈活調(diào)整問題，使問題真正成為驅(qū)動學(xué)生思維發(fā)展的“發(fā)動機”。

以蘇科版物理九年級下冊“電功和電熱”一章的“家庭電路與安全用電”的教學(xué)為例。在教學(xué)伊始，教師手持家用吹風(fēng)機走進教室。在展示吹風(fēng)機的作用后，教師提出知識導(dǎo)入問題：“大家是否記得自己的家人在使用吹風(fēng)機時，主要使用哪個擋位呢？大家有沒有發(fā)現(xiàn)，吹風(fēng)機機身的文字說明，指出其熱風(fēng)擋比冷風(fēng)擋更費電，這是為什么呢？”在學(xué)生分享自己的日常觀察結(jié)果和初步猜想后，教師拋出基礎(chǔ)認知問題：“如果你已經(jīng)知道這個吹風(fēng)機的額定功率為2200W，家庭電路電壓為 220V ，你能否算出其工作電流？”這個問題比較簡單，基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生也能通過解決這個問題獲得學(xué)習(xí)成就感，建立參與探究的信心。隨后，教師提出進階應(yīng)用問題：“這個吹風(fēng)機的冷風(fēng)擋使用功率僅為 440W ，你覺得這是為什么呢？請結(jié)合所學(xué)物理知識展開推測?！被叵氪饲皩W(xué)到的物理知識后，學(xué)生很快說出猜想一可能在出冷風(fēng)與出熱風(fēng)時，吹風(fēng)機內(nèi)部電阻值有所不同。根據(jù)相關(guān)物理公式，學(xué)生得到吹風(fēng)機出熱風(fēng)時電阻 R₁=220²/2200=22Ω ，出冷風(fēng)時電阻 R₂=220²/440=110Ω 。教師適時提出另一個進階應(yīng)用問題：“如果媽媽使用吹風(fēng)機的熱風(fēng)擋10分鐘，那么吹風(fēng)機消耗的電能是多少？如果南通市電費收費標準為，使用不滿 1000V 電壓且年用電量小于2760千瓦時的家庭，每千瓦時用電收費0.5283元，媽媽使用吹風(fēng)機的電費是多少呢？”這一問題不僅可以讓學(xué)生更加熟悉物理知識，還可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注節(jié)能問題，并引發(fā)學(xué)生對電器設(shè)計的深入討論。在學(xué)生通過計算得到結(jié)論后，教師還鼓勵學(xué)生使用可變電阻探究電阻值變化對燈泡亮度的影響。在課堂最后，教師拋出開放創(chuàng)新問題：“學(xué)習(xí)這些物理知識后，你能否設(shè)計一款高溫擋功率為 60W 、低溫擋功率為40W的雙擋位電熱毯呢？請畫出電熱毯的電路圖，并標注關(guān)鍵元件參數(shù)?！痹趯W(xué)生解決問題后，教師使用虛擬實驗軟件現(xiàn)場驗證學(xué)生設(shè)計方案的可行性。

三、明晰探究分工，確保全員參與

幫助學(xué)生明晰探究分工，既能照顧到學(xué)生的個體差異，確保每個學(xué)生都能在探究過程中找到自己的成長支點，又能使學(xué)生明確自己在探究過程中需要承擔(dān)的責(zé)任，從而更有參與積極性，更容易獲得學(xué)習(xí)成就感?？茖W(xué)的分組和任務(wù)設(shè)計可以將復(fù)雜的探究活動分解為若干相互關(guān)聯(lián)的子任務(wù)，形成階梯式的任務(wù)群[4]。而合理的角色分工，有助于學(xué)生高效推進任務(wù)，能讓學(xué)生從“被安排”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃诱J領(lǐng)”，從“只參與”進階為“能貢獻”，逐漸學(xué)會通過合作掌握知識，實現(xiàn)在探究中成長的教學(xué)目標。教師應(yīng)基于學(xué)生的實際學(xué)情設(shè)計探究任務(wù)，并指導(dǎo)學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，幫助學(xué)生明確探究分工，保證學(xué)生全員參與，還要給學(xué)生留下探究空間。

以蘇科版物理九年級上冊“簡單機械和功”一章的“機械效率”的教學(xué)為例。首先，教師以“曹沖稱象”的故事導(dǎo)入物理知識，引出“如何科學(xué)評估機械模型的省力程度”這一核心問題。教師還手持自制杠桿，現(xiàn)場演示在不同支點撬動砝碼的過程，激發(fā)學(xué)生深入探究的欲望。其次，教師結(jié)合學(xué)生的日常課堂表現(xiàn)和興趣愛好，指導(dǎo)學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，并提醒學(xué)生，他們需要明確學(xué)習(xí)小組的實驗操作員、數(shù)據(jù)記錄員、模型繪制員、現(xiàn)象觀察員和結(jié)論陳述員。實驗操作員的任務(wù)是用刻度尺精確測量機械模型的動力臂和阻力臂 ，并完成撬動操作；數(shù)據(jù)記錄員需要設(shè)計實驗記錄表，并記錄三組實驗數(shù)據(jù)；模型繪制員需要繪制杠桿的受力簡圖；現(xiàn)象觀察員則需要用手機記錄整個機械模型達到平衡狀態(tài)的瞬間；結(jié)論陳述員應(yīng)當運用清晰的語言總結(jié)小組探究成果。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和特長，和同伴討論確定分工。在各學(xué)習(xí)小組的學(xué)生順利完成探究任務(wù)后，教師順勢布置拓展挑戰(zhàn)任務(wù)——請嘗試改造機械模型，使其更省力。在完成拓展挑戰(zhàn)任務(wù)時，實驗操作員需要進行實際操作，數(shù)據(jù)記錄員需要記錄不同情況下機械模型的省力情況，模型繪制員需要繪制更省力機械模型的受力簡圖，現(xiàn)象觀察員需要協(xié)助數(shù)據(jù)記錄員比較實驗結(jié)果，結(jié)論陳述員則需要結(jié)合實驗結(jié)果說明學(xué)習(xí)小組改造機械模型的思路。

四、提供多維評價，推動持續(xù)發(fā)展

為了讓探究性教學(xué)充分發(fā)揮作用，教師可以建立貫穿探究全過程的三階段評價機制，推動學(xué)生探究能力持續(xù)發(fā)展。在學(xué)生展開探究前，教師可以通過問卷、訪談等形式了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)和經(jīng)驗積累，以及學(xué)生的探究興趣點，從而給出診斷性評價。在學(xué)生探究過程中，教師需要認真觀察學(xué)生的實際操作，并給出過程性評價，稱贊學(xué)生的合作行為以及學(xué)生在能力和思維品質(zhì)方面的提升。在學(xué)生完成探究任務(wù)后，教師需要結(jié)合學(xué)生的成果展示、學(xué)習(xí)反思等評估學(xué)生的知識掌握情況和應(yīng)用能力，給出總結(jié)性評價。

教師可以設(shè)計“探究任務(wù)單”和“成長記錄卡”，以便自己和學(xué)生明確教學(xué)目標，給出有效評價?！疤骄咳蝿?wù)單”應(yīng)當幫助學(xué)生明確分工與評價指標，“成長記錄卡”則包含諸多評價細則，學(xué)生可以自主填寫“成長記錄卡”，記錄自己的實驗體會與收獲，并借此進行反思。憑借“成長記錄卡”，教師可以了解學(xué)生在猜想假設(shè)、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，獲得給學(xué)生提供個性化指導(dǎo)的依據(jù)；學(xué)生則能夠清晰地看到自己的進步軌跡，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獲得提升的良性循環(huán)中增強學(xué)習(xí)信心。

以蘇科版物理九年級下冊“電功和電熱”一章的“電功率”的教學(xué)為例。在課前，教師采用調(diào)查問卷了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)大約 35% 的學(xué)生對電功率的計算公式 P=UI 的理解停留在表面記憶層，還有大約 20% 的學(xué)生在完成電路連接任務(wù)時反復(fù)出錯。此后，教師確定分層評價標準：基礎(chǔ)層目標是“能正確連接串聯(lián)電路，準確記錄電壓表、電流表的示數(shù)”；進階層目標是“實現(xiàn)基礎(chǔ)層目標，并能計算出小燈泡功率，繪制小燈泡功率隨電壓變化的圖像”；拓展層目標是“實現(xiàn)進階層目標，并能解釋清楚實際功率與額定功率的差異，探討實際功率與額定功率的本質(zhì)”。在學(xué)生探究過程中，教師出示“探究任務(wù)單”，帶領(lǐng)學(xué)生觀察和操作可調(diào)壓變頻電源與雙量程電壓表，強調(diào)試觸法和調(diào)零操作的必要性。除此之外，教師采用“三色評價卡”反饋對學(xué)生實驗表現(xiàn)的評價：綠色卡表示學(xué)生操作規(guī)范，正確調(diào)零并記錄數(shù)據(jù)；黃色卡表示學(xué)生的操作細節(jié)需要改進，存在接線順序不合理導(dǎo)致電壓漂移等問題；紅色卡則提醒學(xué)生其操作存在嚴重的概念性錯誤，比如電流表串聯(lián)位置錯誤等。教師在給出“三色評價卡”后，還給學(xué)生提供個性化指導(dǎo)：對于操作不規(guī)范的學(xué)生，教師推薦其使用虛擬電路軟件反復(fù)練習(xí)接線；對于理論知識掌握得不扎實的學(xué)生，教師鼓勵其額外完成“分析不同電壓下燈泡功率變化規(guī)律”研究報告。課后，教師組織學(xué)生填寫“成長記錄卡”，進行自評與互評，結(jié)合公式和實驗數(shù)據(jù)分析自己出現(xiàn)實驗誤差的原因。

結(jié)語

在初中物理課堂上實施探究式教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，且有助于學(xué)生形成科學(xué)思維與合作意識，實現(xiàn)由“學(xué)會”到“會學(xué)”“善思”的躍升。在實踐中，教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)貼近生活、富有張力的探究性教學(xué)情境，喚醒學(xué)生的好奇心與求知欲，并利用科學(xué)的問題指導(dǎo)學(xué)生展開探究。教師還需要幫助學(xué)生合理分工，確保全體學(xué)生都能參與探究活動，在合作中有收獲。除此之外，教師應(yīng)構(gòu)建科學(xué)的評價體系，提升學(xué)生探究的有效性與規(guī)范性，推動學(xué)生能力持續(xù)提升。由此，教師可以更有效地利用探究式教學(xué)法，助力學(xué)生在動手實踐與深度學(xué)習(xí)中成長，逐漸成為具有科學(xué)精神與創(chuàng)新意識的時代新人。

【參考文獻】

[1］崔磊，王燕.基于探究式學(xué)習(xí)的初中物理教學(xué)策略探究［J].中學(xué)科技，2024（21）：6-8.

[2］胡文.初中物理探究式教學(xué)模式的實踐與探索［J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2025（5）：39-41.

[3]莊曉紅.基于核心素養(yǎng)理念的初中物理主題探究式實驗教學(xué)［J].數(shù)理化解題研究，2024（11）：95-97.

[4」劉曉東.新課標背景下初中物理探究式教學(xué)策略研究［J].理科愛好者，2025（3）：122-124.