鄭冰瑩

摘要：簡述探究性學(xué)習(xí)的由來、在物理教學(xué)中的地位和課堂教學(xué)策略。以牛頓第二定律教學(xué)為案例探討。

關(guān)鍵詞：探究性學(xué)習(xí)；物理方法；課堂策略

探究性學(xué)習(xí)是一種積極的學(xué)習(xí)過程，主要是指學(xué)生在科學(xué)課中自己探索問題的學(xué)習(xí)方式。

一、探究性學(xué)習(xí)的由來

要研究探究性學(xué)習(xí)。首先要明確什么是探究。美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中對探究的定義是：“探究是多層面的活動，包括觀察；提出問題；通過瀏覽書籍和其他信息資源發(fā)現(xiàn)什么是已經(jīng)知道的結(jié)論，制定調(diào)查研究計劃；根據(jù)實驗證據(jù)對已有的結(jié)論作出評價；用工具收集、分析、解釋數(shù)據(jù)；提出解答、解釋和預(yù)測；以及交流結(jié)果。探究要求確定假設(shè)，進(jìn)行批判的和邏輯的思考，并且考慮其他可以替代的解釋?！痹诿绹鴩铱茖W(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中。探究有幾種用法：

(一)科學(xué)探究。“科學(xué)探究指的是科學(xué)家研究自然界。根據(jù)研究中發(fā)現(xiàn)的證據(jù)提出解釋的多樣化的方式?！?/p>

(二)基于探究的教學(xué)，即以探究為本的教學(xué)?！皩Ξa(chǎn)生于學(xué)生的經(jīng)驗的真實問題的探究是科學(xué)教學(xué)的核心策略”。探究可以用于以下內(nèi)容的教學(xué)：①物理、生活、地球空間科學(xué)的學(xué)科內(nèi)容；②科學(xué)事業(yè)的性質(zhì)(例如關(guān)于科學(xué)探究的性質(zhì))；③進(jìn)行科學(xué)探究所要求的能力。但是，以探究為本的教學(xué)是一種手段，不是目的，目的是掌握科學(xué)內(nèi)容、科學(xué)方法和科研能力。雖然探究很重要，但是這“并不意味著所有的教師都應(yīng)該追求一種單一的方法來教科學(xué)。”

(三)以探究為本的學(xué)習(xí)。在美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中，探究也指學(xué)習(xí)過程。它是一種積極的學(xué)習(xí)過程一“學(xué)生去做的事，而不是為他們做好的事”。換句話說，就是讓學(xué)生自己思考怎么做甚至做什么，而不是讓學(xué)生接受教師思考好的現(xiàn)成的結(jié)論。

探究一詞也在針對實際問題的項目學(xué)習(xí)中使用，稱為實踐的探究。實踐的探究與科學(xué)教育中的探究性學(xué)習(xí)不同，探究性學(xué)習(xí)主要目的在于理解有廣泛解釋力的一般原理，(例如，運動定律)。而實踐的探究一般不指向某些通常被接受的理解，而是指向考慮在某些情況下幾種不同的可能的行動線索；它們中的每一種都可以是“正確的”。實踐性探究的過程不僅是獲取知識的過程，更是發(fā)展和運用智慧的決策過程。

從1950年到1960年，探究作為一種教學(xué)方法的合理性變得越來越明確了。教育家施瓦布指出“如果要學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，那么有什么學(xué)習(xí)比通過積極地投入到探究的過程中去更好呢?”這句話對科學(xué)教育中的探究性學(xué)習(xí)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。施瓦布認(rèn)為教師應(yīng)該用探究的方式展現(xiàn)科學(xué)知識，學(xué)生應(yīng)該用探究的方式學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容。為實現(xiàn)這些改變，施瓦布建議科學(xué)教師首先要到實驗室去，引導(dǎo)學(xué)生體驗科學(xué)實驗的過程，而不是在教室里照本宣科地教授科學(xué)。這就是說，在向?qū)W生介紹正規(guī)的科學(xué)概念和原理之前應(yīng)該先讓他們到實驗室里做實驗。用實驗的證據(jù)來解釋和深化教材中的內(nèi)容。

二、探究性學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的地位

從物理學(xué)發(fā)展史來看。物理方法來源于物理學(xué)發(fā)展史，物理方法來源于人們探索物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的實踐，并且隨著物理學(xué)自身的發(fā)展而發(fā)展；反過來，方法的完善和發(fā)展常常推動著理論知識的發(fā)展。甚至產(chǎn)生出新的學(xué)科領(lǐng)域。物理學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，它的知識為生活、生產(chǎn)和其他學(xué)科的研究提供了知識基礎(chǔ)：它的研究方法被廣泛地移植到其他相近學(xué)科領(lǐng)域。因此說，物理學(xué)方法不論是對于物理學(xué)自身還是對于整個科學(xué)體系來講，都是十分重要的組成部分。否則，學(xué)生學(xué)到的物理知識將是不完善的。而在物理教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生用探究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，才能從根本上領(lǐng)悟物理方法。

從教育學(xué)的角度看，物理學(xué)方法在物理教學(xué)中不但要教，而且應(yīng)該給以足夠的重視。自從本世紀(jì)上半葉以來，隨著皮亞杰結(jié)構(gòu)主義的誕生，教育領(lǐng)域逐漸注意到知識結(jié)構(gòu)的教學(xué)。到了五十年代末，美國教育學(xué)家布魯納把知識機構(gòu)的教學(xué)推到一個新的高度。在他飲譽教育界的《教育過程》一書中，布魯納指出，教和學(xué)從根本上講都是為了掌握學(xué)科內(nèi)容的結(jié)構(gòu)。在教學(xué)中重視知識結(jié)構(gòu)比獨立地講授物理概念、定律前進(jìn)了一大步。

三、探究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)策略

課堂教學(xué)是探究性學(xué)習(xí)的主渠道。在課堂教學(xué)中采用何種教學(xué)策略推動探究性學(xué)習(xí)，是個需要研究和關(guān)注的課題。以下是四種課堂教學(xué)的策略：

(一)分層漸進(jìn)的教學(xué)策略

教師可按一定的規(guī)則，把學(xué)生分成高、中、低、差四個層次(兩個或三個層次亦可)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的要求，對各層次的學(xué)生進(jìn)行有針對性的分層教學(xué)和練習(xí)，較充分地調(diào)動學(xué)生的潛能，以期達(dá)到“你到達(dá)目的地，我也到達(dá)目的地”的目的，而后再“小步驟進(jìn)行”，在“呈現(xiàn)明顯的反映”中“及時反饋”漸進(jìn)的學(xué)習(xí)成果。

(二)主動參與的教學(xué)策略

學(xué)生參與教學(xué)的狀態(tài)，參與教學(xué)的活躍程度，是“促進(jìn)者和學(xué)習(xí)者之間的人際關(guān)系的某些態(tài)度品質(zhì)”的最好呈示。教育者要激發(fā)學(xué)生主動參與的意愿，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地提出問題，回答問題，與教育者處在平等互助的位置。

(三)啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)策略

啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)方法與注入式是截然不同的。

啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)策略強調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，強調(diào)調(diào)動學(xué)生積極地思維，使學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能得到最大限度的發(fā)揮。在教學(xué)過程中要設(shè)計好教學(xué)的幾大環(huán)節(jié)，如閱讀后的遷移訓(xùn)練，先有仿寫、摹寫訓(xùn)練，后有遷移訓(xùn)練等。這樣可實現(xiàn)內(nèi)在動力與學(xué)習(xí)責(zé)任相結(jié)合，從而由“學(xué)會”向“會學(xué)”、“善學(xué)”轉(zhuǎn)變。

(四)講練結(jié)合的教學(xué)策略

“精講多練”的教學(xué)方法有其先進(jìn)的一面，但也有它的局限性。對于難度大的知識的傳授和對于一般知識的傳授是應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別的。前者要多講而不宜“精講”，后者宜“精講”而不宜多講?！岸嗑殹眲t是一致的。因此，在課堂教學(xué)策略的實施中，講練結(jié)合的教學(xué)方式是必須實行的，也是符合教學(xué)實際的。

四、具體案例

牛頓第二定律這一教學(xué)內(nèi)容，老教材是以火箭，卡車由于受到不同推力產(chǎn)生不同加速度引入課題，由于學(xué)生對這知識背景缺乏感性認(rèn)識，不能激發(fā)強烈的學(xué)習(xí)欲望，教師的演示實驗使學(xué)生失去主動參與的機會。新教材先安排由兩位同學(xué)體驗滑板車起動快慢與什么因素有關(guān)的實驗，大部分同學(xué)能得出起動快慢即滑板車起動加速度與車受到力及車的質(zhì)量有關(guān)這一結(jié)論，再設(shè)計小車在長木板上滑行時的加速度與車受到力及質(zhì)量之間的定量關(guān)系的探究實驗，教材的編寫已充分體現(xiàn)出“豐富學(xué)生經(jīng)歷和經(jīng)驗”新的教學(xué)理念，由于受實驗器材數(shù)量的限制，定量探究只能有少部分同學(xué)參與，課堂內(nèi)滑板車起動實驗體驗受場地的限制也只能有少部分同學(xué)參與。所以本節(jié)課教學(xué)設(shè)計作了適當(dāng)調(diào)整。

(一)創(chuàng)設(shè)情景，讓每位學(xué)生有參與實驗體驗的機會

構(gòu)建情景，引出問題，用學(xué)生喜聞樂見的事物、事件引出問題進(jìn)而讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生化被動為主動，產(chǎn)生強烈的求知欲

望?；遘嚻饎涌炻c什么因素有關(guān)的問題在前一節(jié)課小結(jié)時就布置給同學(xué)，讓學(xué)生帶著問題利用課余時間充分體驗他們想象到的各種因素與車起動快慢的關(guān)系，教師把同學(xué)體驗活動的過程有選擇地錄制下來，作為課堂上討論問題之前的情景再現(xiàn)，讓學(xué)生交流體驗，學(xué)生通過把學(xué)生自己的感受與其他同學(xué)體驗的感受作對比分析，進(jìn)一步加深對滑板車起動實驗體驗的感受。通過體驗使他們有所“發(fā)現(xiàn)”，學(xué)生感受到成功的喜悅，激發(fā)了他們進(jìn)一步參與體驗、探究的欲望。

(二)課堂中留有足夠的時間和空間，促使學(xué)生用心體驗

讓學(xué)生在實踐中努力嘗試用各種方法去解決問題，尋求規(guī)律。本節(jié)課當(dāng)學(xué)生得出初步結(jié)論：滑板車起動快慢與滑板車受到外力及車的質(zhì)量有關(guān)。我積極引導(dǎo)學(xué)生思考：我們能否用實驗來判斷我們所得出的初步結(jié)論?把學(xué)生分成4人一組，在他們的課桌上放大量的實驗器材，讓他們自己設(shè)計實驗并動手實踐。在體驗活動中，教師觀察到很多學(xué)生首先用彈簧秤拉木塊使小車作勻加速運動，在實際操作中他們發(fā)現(xiàn)了問題：①彈簧秤拉力并不是使小車作勻加速直線運動所受的力。小車還受到木板對它的摩擦力作用。②由于手的抖動很難保持拉力維持不變。學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題后，他們修正了實驗方案，一端掛有重物的細(xì)繩?？邕^滑輪后拉動小車的運動，使小車受到大小恒定的拉力作用。消除摩擦影響，判斷小車是否作勻加速運動等問題都在教師與學(xué)生的相互探討、質(zhì)疑及學(xué)生體驗中完成。這一過程中學(xué)生體驗了多種科學(xué)方法，包括實驗、分析、比較、猜測等。

(三)多媒體技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)生參與更多的實踐體驗提供了保障

在學(xué)生參與體驗中，將學(xué)生動手實驗與先進(jìn)的DIS實驗相結(jié)合，測量物理量時快捷、準(zhǔn)確、方便，而傳統(tǒng)實驗要么只能做定性實驗，要么測量數(shù)據(jù)繁鎖且誤差大，處理數(shù)據(jù)時間長，使教學(xué)任務(wù)無法按時完成或者學(xué)生實驗時無法體驗其中過程、感受其中科學(xué)思想方法。在數(shù)據(jù)處理時，同樣留給學(xué)生足夠多時間，讓學(xué)生探求數(shù)據(jù)中蘊含的規(guī)律，對學(xué)習(xí)困難學(xué)生給予適時點撥，使學(xué)生既有獨立思考時間，又能及時得到幫助。利用Excel軟件畫出a-F、a-m之間的函數(shù)圖像。便于學(xué)生對所畫圖線作比較，并對學(xué)生連接點之間圖線的指導(dǎo)更到位。

總之，在學(xué)生探究過程中，引導(dǎo)學(xué)生努力運用假設(shè)猜測、分析比較、歸納推理等科學(xué)方法，去獲取知識，用心去體驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程中的艱辛和快樂，這種體驗的不斷沉積，潛移默化中培養(yǎng)出他們一種能力。在體驗性學(xué)習(xí)中，學(xué)生情緒飽滿，求知欲旺盛，課堂氣氛活躍，積極性、主動性得以充分發(fā)揮，有利于發(fā)展學(xué)生的個性，開發(fā)學(xué)生的潛能。

當(dāng)然，在“探究性學(xué)習(xí)”的物理課堂教學(xué)中，學(xué)生實驗探究體驗、課堂體驗交流需要很多時間，有時會影響課堂教學(xué)的進(jìn)度。這就需要教師能針對學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)和認(rèn)知水平，合理組織引導(dǎo)，充分發(fā)揮各種教學(xué)方法的長處，讓學(xué)生從消極的接受變?yōu)榉e極的參與。而且用心去體驗獲取知識過程中的快樂與艱辛，讓學(xué)生真正學(xué)會學(xué)習(xí)。

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