探究式教学在物理教学中的应用初探

探究式教学在物理教学中的应用初探
面向21世纪，中学物理教育要走向素质教育，这已经成为物理教育工作者的共识。作为物理教师，应当努力实现新课程改革的目标，不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，更应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。
纵观世界教育几千年的发展，已经经历了知识型教育阶段、智能型教育阶段，现在已步入创造型教育阶段。学校实施创造型教育是通过教学过程来实现的，而在创造型教学中，探究式教学是一种比较好的教学方法。本文就中学物理教学中如何应用探究式教学谈点个人的做法和体会。
一、科学划分合作探究小组
根据大班教学的实际情况和教学本身的需要，我将全班同学按两种模式来划分小组，第一种方式是：根据学生的座位情况，按照就近方便的原则，前后排的四人为一小组；第二种方式是：先将全班同学根据动手能力和学习成绩分成四个层次，然后将每个层次的学生各出一人，自由组合，组成四人合作探究小组，组内各同学分工要明确，同时组内角色要周期转换，例如，第一次甲操作乙记录，那么第二次就让乙操作甲记录，要注意发挥每个学生在探究活动中的作用，不能由少数学生包办代替。这样做即能使每个学生都得到机会均等的全面练习，又能充分体现工作中的分工与协作。
两种模式在探究的各个环节中的应用可由教师根据所探究问题的难易程度、课堂教学任务的容量大小、对学生能力培养的侧重点等灵活安排，随机控制。
二、探究式教学的程序
1、创设情境，提出问题
爱因斯坦说过：“提出一个问题比解决一个问题重要得多。”海森堡也说过：“提出正确的问题等于解决了问题的大半”。学生提出问题的能力应该是逐步发展的，教师可充分发挥信息技术和物理学科的整合作用，展现给学生一个有趣的故事、物理现象或物理事实，让学生能够从中发现问题并把自己的发现用问题的方式表述出来，在这个基础上，再根据学生的认知情况适当地加以指导，让学生知道什么样的问题有价值，帮助学生形成一个与物理学有关的科学问题，并用口头或书面语言表述出来。学生经过一定案例的积累，并随着他们物理知识的丰富，能够逐步地提高自己提出探究问题的能力并养成爱提问题的习惯。
2、猜想与假设
科学探究不是盲人摸象，为了使探究工作具有一定的目的性和指向性，我们往往在探究之前对研究的问题进行初步的猜想和假设。猜想与假设在科学探究中的重要作用就在于它是科学结论的先导，为收集信息、分析和解释信息提供了一个大致的框架，对解决问题的方案作了一定的预见性思考，为制定探究计划、设计实验方案奠定了必要的基础。因而猜想与假设无论是被证实还是被证实，都具有推动认识发展的作用。
尽管所提出的猜想不一定是最科学的结论，但对问题成因的猜想仍需要有一定的依据，这依据就是科学事实或者已有的经验和知识，因此为了防止学生猜想的随意性，锻炼学生分析问题的能力，教师要让学生说出猜想的理由，并用口头或书面语言表达出来。
3、制定计划与设计实验
制定计划与设计实验是科学探究过程中重要的环节，就是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化。
一般的做法是先分析该探究要解决哪几个问题，每个问题有哪几种解决问题的方法，根据现有的条件和探究的要求，各应该选择哪种方法为好，然后根据这些被选中的方法确定需要什么实验器材、按这些方法的逻辑关系构思出探究步骤。
探究计划使探究步骤更加有序，探究过程更加科学，如果没有探究计划，没有实验方案，科学探究的操作也就失去了根据。教师要引导学生在小组内相互交流探究计划，寻找计划中的不当之处，并推测它在探究中所产生的不良后果，从而体验制订计划和设计实验在科学探究中的重要作用。
4、进行实验与收集证据
孔子说：“我听到的我忘了；我看到的我记得；我动手做，我理解了。”陶行知先生也说过：“先生拿做来教乃是真教，学生拿做来学，方是实学。”教师要鼓励学生大胆动手，勤与实践，同时要引导学生学会观察，即首先要确定观察的目的、对象和具体内容；其次要灵活选择、调整观察方法，如整体观察法或者局部观察法等，然后还要进行观察记录。
除了通过实验收集证据外，根据需要，教师还要引导学生通过公共信息资源如图书馆、阅览室、科技馆、广播、电视和互联网等收集资料。
教师要保证学生有足够的时间进行探究，在交流讨论中各抒己见，互相帮助，共同提高，在充分暴露学生的思维过程中，锻炼学生的表达能力、合作精神和团队意识，学生的情感、意志也得到了培养，教学中教师要最大限度地发挥学生的积极性和创造性，同时又要注意对学生的探究及时恰如其分地启发，因势利导地调动探究过程。
5、分析论证
应该让学生认识到，实验数据并不等于探究的结论，实验数据是对实验事实的客观记录，探究的结论是在数据的基础上通过分析论证所得出的具有普遍意义的规律。在初中物理，数据之间的关系通常表现为相等、之和、之差、乘积、比值等数学关系，教师要组织学生根据实验现象、实验数据或收集的事实进行分析论证，探讨结论，使学生像科学家一样自觉主动地分析问题、解决问题，指导学生不要带着对实验结果的预期来影响对实验数据的描述。启发学生自己发现这些数据之间规律的过程，是一个发展学生创造性思维的过程。此时，教师的作用是学生意义构建的帮助者、促进者、组织者和指导者。
6、评估
学生在完成某项工作或工作达到某一阶段时，应该进行反思，检查思想和具体措施，发现错误和疏漏，如探究结果是否会和日常的经验和现象相冲突？是否会和探究者原有的知识相矛盾？探究结果中各因素之间的关系是否符合逻辑？是否能自圆其说等等。这是责任心的表现，也是科学探究中必不可少的环节。强化对探究过程和探究结果进行评估的意识，对发展学生的批判性思维具有积极的意义。教学中教师要有意识地帮助学生养成评估的习惯。
7、交流与合作
现代社会与科学技术的发展使得人类面临的问题越来越复杂，而社会分工的细化则又限制了个人解决问题的能力和范围。因此，通过探究教学培养学生的合作意识和交流能力也体现了时代和社会的要求。教师要安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论，让学生通过交流学会修正自我、尊重他人、服从真理、改正谬误。不但要重视书面表达，也要重视口头表达，要让每个学生都有充分的机会作口头称述。在编写科学探究报告、设计表格、描述图象等工作中，要循序渐进地引导学生尽可能用准确的语言描述自己的探究过程、所得的证据以及自己的观点。
三、探究式教学的评价措施
学生学习评价的目的是为了促进学生的发展，发现学生多方面的潜能，了解发展中的需求，使每一个学生通过评价都能看到自己在发展中的长处，增强学习的信心，换言之，评价是为学生的发展服务的。
我在教学中采取的措施是，让学生每天坚持写学后反思，让学生对自己在探究过程中表现出来的观察能力、提出问题的能力、做出猜想和假设的能力、收集信息和处理信息的能力、交流的能力进行反思、体验，进行自评和小组内的互评，教师为每一位学生建立一个成长档案袋，不仅要记录学生在探究过程中学会了什么，更要记录学生参加了那些活动、投入的程度、在活动中有什么表现和进步等情况，同时将学生自认为得意的作品（如小论文、小制作、探究报告、反思日记等）也放入其中，从而将终结性评价与形成性评价相结合，实现评价重心的转移，也只有这样，才能有效地帮助学生形成积极的学习态度、科学的探究精神，才能注重学生在学习过程中的情感体验、价值观的形成，实现三维目标的全面发展。
总之，探究式教学是一个循序渐进的过程，教学过程中还要充分考虑到学生的年龄特征和个体差异，要充分体现“以人为本”的教育思想。这就要求我们教师必需首先要更新观念、开拓进取、与时俱进，做好学生成长过程中的良师益友，把学生培养成新世纪的高素质人才。