張 俊

(南通市通州區(qū)教學(xué)教研室,江蘇南通 226300)

“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”是《普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》提出的基本理念之一;學(xué)會(huì)探究的一般方法、感受科學(xué)探究的過(guò)程、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力是新課程改革的重要目標(biāo).在減負(fù)增效要求的背景下,對(duì)于物理教師來(lái)說(shuō),更應(yīng)該大力打造高效的探究課堂,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使學(xué)生敢于質(zhì)疑、積極探索、勇于創(chuàng)新,在自主的、高節(jié)奏的學(xué)習(xí)活動(dòng)中煥發(fā)出思維能力,迸發(fā)出智慧的火花.

探究式課堂,就是以探究為主的教學(xué)活動(dòng).是指在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下,以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提,以現(xiàn)行教材為基本探究?jī)?nèi)容,以學(xué)生周?chē)澜绾蜕顚?shí)際為參照對(duì)象,為學(xué)生提供質(zhì)疑、探究、自由表達(dá)、討論的機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種釋疑解難的嘗試活動(dòng),將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的一種教學(xué)形式.物理探究式教學(xué)就是通過(guò)這樣的活動(dòng)讓學(xué)生親身經(jīng)歷體驗(yàn)科學(xué)的探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,增進(jìn)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的情感,從而理解物理學(xué)的本質(zhì),學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法,形成科學(xué)探究的能力.

本文就物理課堂探究式教學(xué)實(shí)施中的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探討,與同行們交流.

1 創(chuàng)設(shè)科學(xué)、藝術(shù)的問(wèn)題情境

探究式教學(xué)的核心是讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力.問(wèn)題能引發(fā)認(rèn)知沖突,打破認(rèn)知平衡,能夠誘導(dǎo)學(xué)生積極參與,集中注意力,維持學(xué)習(xí)的興趣與動(dòng)機(jī),仿造科學(xué)家探究未知知識(shí)領(lǐng)域的途徑,通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、創(chuàng)造性的解決問(wèn)題去掌握知識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新精神.因此,探究式教學(xué)要圍繞問(wèn)題展開(kāi).如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題,是我們首先要考慮的.

(1)引發(fā)激趣情境:在正式呈現(xiàn)、研究新知識(shí)前,根據(jù)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的體驗(yàn),預(yù)先設(shè)置蘊(yùn)含新知識(shí)的物理情境,來(lái)啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,激起他們學(xué)習(xí)的興趣、求知的欲望.這樣的情境一般可以在新概念、新規(guī)律的學(xué)習(xí)中采用.如在自由落體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中可以播放全球第一高樓迪拜哈利法塔上2名高空跳傘員的精彩表演,設(shè)置紙片、紙團(tuán)、鐵塊三者在同一高度同時(shí)下落的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)比較落地順序等來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,得出自由落體的概念,進(jìn)而探索自由落體運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律.

(2)重現(xiàn)沖突情境:在學(xué)生的原有認(rèn)知中,對(duì)周?chē)嬖诘脑S多現(xiàn)象有許多經(jīng)驗(yàn)型的理解,而這些認(rèn)識(shí)往往是片面的甚至是錯(cuò)誤的,對(duì)于這樣的問(wèn)題,我們可以通過(guò)一些看似平常但學(xué)生沒(méi)有深入思考的現(xiàn)象來(lái)使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)識(shí)的沖突,從而引導(dǎo)他們?nèi)シe極探索.如在“牛頓第三定律”的教學(xué)中,學(xué)生對(duì)拔河比賽往往都會(huì)有力氣大的會(huì)贏的經(jīng)驗(yàn)型認(rèn)識(shí),課堂上可通過(guò)力氣小的同學(xué)拉動(dòng)坐在小車(chē)上的力氣大的同學(xué)的實(shí)驗(yàn)來(lái)反駁原有的錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,引發(fā)探究.

(3)探究發(fā)現(xiàn)情境:物理學(xué)所探究的許多規(guī)律的本質(zhì)是潛在和抽象的,這些抽象的性質(zhì)不可能被學(xué)生直接獲知或邏輯推理,而是需要經(jīng)過(guò)觀察、研究再自主構(gòu)建的.通過(guò)自主構(gòu)建所學(xué)到的知識(shí)是學(xué)生基于各自的元認(rèn)知、思維等種種因素對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行反復(fù)的感知、猜想、實(shí)驗(yàn)、探究、驗(yàn)證而形成的個(gè)性化的理解,這樣的探究學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的終生發(fā)展是極為有利的.如在“單擺”的教學(xué)中,建立了單擺的理想化模型后,為了探究單擺周期的相關(guān)因素,我們可以先不研究或證明單擺在擺角小于10°的情況下是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),而是提供質(zhì)量不同、擺長(zhǎng)不同的單擺,直接讓學(xué)生去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題(如擺球質(zhì)量、擺長(zhǎng)一定的情況下,擺角不同時(shí),擺動(dòng)周期有時(shí)一樣,有時(shí)不一樣等),解決問(wèn)題,形成結(jié)論,然后再來(lái)說(shuō)明單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件.

(4)生成拓展情境:物理課堂教學(xué)中對(duì)物理情境的精心創(chuàng)設(shè),可以為學(xué)生提供良好的暗示和啟迪,然而,在我們的實(shí)際教學(xué)中,動(dòng)態(tài)生成是新課程課堂不可避免的.對(duì)于課堂上一些超出教師預(yù)設(shè)的問(wèn)題,如果能夠有選擇地進(jìn)行拓展,探究教學(xué)的真實(shí)性也就真正體現(xiàn)出來(lái)了.

2 創(chuàng)設(shè)和諧、開(kāi)放的探究環(huán)境

新課程理念要求我們創(chuàng)設(shè)一種環(huán)境,有意識(shí)地讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中感知和體驗(yàn),進(jìn)而上升至智慧,逐漸培養(yǎng)并解決實(shí)際問(wèn)題的思路、方法和能力.因此,教師應(yīng)有意識(shí)有目的地研發(fā)和利用各種資源,創(chuàng)設(shè)科學(xué)探索的環(huán)境,以滿足學(xué)生探究學(xué)習(xí)的需要.

(1)創(chuàng)設(shè)合作探究的氛圍:教學(xué)過(guò)程中,如學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)、分組合作實(shí)驗(yàn)中,我們應(yīng)考慮到學(xué)生之間存在知識(shí)、習(xí)慣、心理、能力等方面的差異,因而可以合理搭配,成立探究小組,向?qū)W生提供相互溝通的空間,使學(xué)生找到與他人合作、交往的正確途徑,這樣既有助于讓學(xué)生學(xué)會(huì)與他人和諧共處,又有助于集體主義科學(xué)精神和情感的培養(yǎng),這樣的氛圍,增強(qiáng)了學(xué)生之間的溝通交往和信息交流,對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)大有幫助.

(2)設(shè)置交流互動(dòng)的平臺(tái):小組合作的形式促進(jìn)了相互交流,但小組合作的探究模式往往局限于組內(nèi)成員之間的交流,這些交流對(duì)于一些物理科學(xué)素養(yǎng)較好、思維相對(duì)活躍的學(xué)生來(lái)講還是不夠的,為了充分挖掘全班學(xué)生的探究成果與心得,可以適時(shí)考慮采用組際之間的大交流,讓他們的交流相互碰撞,啟迪智慧的火花.如一次教學(xué)觀摩活動(dòng)中,初二年級(jí)“速度”一課的教學(xué),老師讓學(xué)生測(cè)量紙錐下落的高度和時(shí)間從而計(jì)算紙錐下落的速度,每組測(cè)出之后發(fā)現(xiàn)誤差較大,老師就讓各組派一位代表闡述各自的做法并開(kāi)展討論,通過(guò)交流,學(xué)生們學(xué)會(huì)了分析誤差的來(lái)源,達(dá)成了減小誤差的測(cè)量方案,如高度的測(cè)量可以用一把直尺水平放置在紙錐底端和鐵架臺(tái)上刻度尺處,測(cè)量時(shí)間時(shí)可以讓一位學(xué)生放下紙錐的同時(shí)按下秒表,減小反應(yīng)時(shí)間帶來(lái)的影響.

(3)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源:探究性課堂的教學(xué)往往具有開(kāi)放性,此時(shí)不僅需要學(xué)生積極思考,還需要查閱資料,收集信息、分析數(shù)據(jù)等.因此,可通過(guò)借助網(wǎng)絡(luò)的資源,讓學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)來(lái)獲得相關(guān)信息.如“多普勒效應(yīng)”一課,借助科技圖書(shū)及網(wǎng)絡(luò),可以讓學(xué)生獲得大量的信息,進(jìn)而提高許多新的問(wèn)題與新的觀點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了學(xué)生思維的開(kāi)放性,如引力紅移與多普勒效應(yīng)有何關(guān)系?相對(duì)遠(yuǎn)離(靠近)時(shí),接受到的頻率一定減小(增大)嗎?如何設(shè)置情景推導(dǎo)出定量的表達(dá)式?通過(guò)探究,既可充分展現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)、思維過(guò)程,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,也能使教師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或發(fā)現(xiàn)觀察問(wèn)題的不同角度,從而有力地促進(jìn)師生互動(dòng),實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng).

3 創(chuàng)設(shè)多元、高效的探究形式

當(dāng)前,教師在課堂上所采用的大都是實(shí)驗(yàn)探究,毋庸置疑,實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)探究可以為學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法、提高學(xué)生的動(dòng)手能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).此外,我們還可以考慮采用練習(xí)探究、理論探究來(lái)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固和理解,幫助學(xué)生形成概念、領(lǐng)悟物理思想方法、培養(yǎng)科學(xué)的思維能力.

(1)練習(xí)探究:在教學(xué)改革的今天,高效課堂已成為每位教師的追求,講練互補(bǔ)的模式也是我們教育者不斷摸索和研究的課題.心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的掌握不是一次就能完成的,而是需要由具體→抽象→具體的反復(fù),這些可以通過(guò)習(xí)題的教學(xué)讓學(xué)生延續(xù)對(duì)一個(gè)科學(xué)問(wèn)題的探究.如在動(dòng)量守恒定律的教學(xué)中,對(duì)于守恒的條件學(xué)生較難理解,如果設(shè)置內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的試題讓學(xué)生完成后再來(lái)反思,學(xué)完動(dòng)量定理后再用對(duì)應(yīng)習(xí)題去研究相互作用前后的動(dòng)量,學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解可能會(huì)更加深刻.

(2)理論探究:中學(xué)物理中,許多知識(shí)涉及到天體、科技前沿的內(nèi)容,而這些內(nèi)容往往很難在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室借助現(xiàn)有儀器來(lái)探究完成;還有一些內(nèi)容,雖然可以用實(shí)驗(yàn)探究得到初步的認(rèn)識(shí),但科學(xué)的結(jié)論往往需要成千上萬(wàn)次的實(shí)踐才能得到,這些僅憑不足45分鐘的探究得來(lái)的知識(shí)還是要打些折扣的.對(duì)于這樣的問(wèn)題,就可以采用理論探究的方法,讓學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系,掌握物理方法.如在萬(wàn)有引力定律的教學(xué)中,要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)地球、眾行星與太陽(yáng)之間的力是同一種力,就可以讓學(xué)生通過(guò)查閱資料得到月球、地球的半徑、月球公轉(zhuǎn)的周期、月地之間的距離等數(shù)據(jù),通過(guò)已有的知識(shí)來(lái)推導(dǎo)證明月球軌道上物體由于受地球的萬(wàn)有引力而產(chǎn)生的加速度和月球繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度相等這一事實(shí)來(lái)形成概念.

探究能力的培養(yǎng)是新課程創(chuàng)新教學(xué)發(fā)展的必然,而教育要適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力更離不開(kāi)探究能力.因此,物理探究教學(xué)還有待于我們每個(gè)物理教師在教育實(shí)踐中不斷去積累和發(fā)展.