1、建构中学物理探究性学习模式的教改尝试 一、概念界定中学物理探究性学习，主要是指在物理课堂教学中，学生在教师指导下，用科学探究方式去获取知识、应用知识、解决问题的学习方式.这里，学生的探究学习是在教师的指导下，班级集体教学的环境中进行的，它有别于个人在自学过程中自发的、个体的探究活动.而教师的主要角色则是探究性学习的组织者、引导者与合作者.用类似科学研究的方式，即让学生通过观察、比较、分析，发现、提出问题，作出解决问题的猜想，尝试解答并进行验证的过程去揭示知识规律，求得解决问题的方法和途径.其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法，从而培养学生主动探究、获取知识，解决问题的能力。二、目标定
2、位1培养学生处理问题的能力：即发现问题，提出问题，作出解决问题的设想，尝试解答，检验结论，交流思想的能力。2让学生通过亲身参与探索实践活动，去获得积极的情感体验，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、积极求知的心理倾向。3发展学生独立探究与合作的精神，通过学生之间、学生与教师之间的积极的相互影响，来提高学习的有效性，培养学生合作意识和人际交往能力。4充分发挥学生学习的自主性、主动性和创造性，促进学生主体性的发展。三、理论基础1探究性学习过程是积极的有意义的学习过程真正有意义的学习，不是被动接受现成的书本知识，而是学生以积极的心态，在自己原有知识经验的基础上对新问题进行积极探索、主动
3、建构的过程.2探究性学习符合学生的认知特点，尊重学生学习的认知规律学生对客观现实的认识来自于对外界尝试探索性的活动，而学生用自己的学习方式探究新知，对他们来说是最好的方法；教师再进行因势利导的教学，这样更符合学生的认知特点和规律。3探究性学习符合中学生的心理特点中学生对周围的事物充满好奇，求知欲望强烈，他们具有一定的创造和探究的能力.探究性学习本身可以满足学生的这种心理需要，能激发学生学习的兴趣、动机以及求知欲。（4）探究性学习有利于培养学生的创新意识和实践能力探究性学习提倡学生自由探究、自由创造，为学生提供更多的活动机会以及表现与发展的机会，鼓励学生自由奔放和新颖的想象，使学生的创造潜能得到
4、充分的挖掘。5探究性学习能促进学生主体性的发展学生只有在努力探究新知、解决问题的过程中，其学习的自主性、主动性、创造性才能得到充分发挥，学生的主体性才能得到充分发展。四、实施策略1创设问题情境学生探究学习的积极性、主动性，往往来自于一个对于学习者来讲充满疑问和问题的情境.创设问题情境，就是在教材内容和学生求知心理之间制造一种不协调，把学生引入一种与问题有关的情境的过程.通过问题情境的创设，使学生明确探究目标，给思维以方向；同时产生强烈的探究欲望，给思维以动力.例如，在进行导体电阻与哪些因素有关的教学过程中，教师可以这样来设计：问题情景l：先在课桌上放置两种不同规格的灯泡220V100W和220
5、V15W比较它们在正常工作时的亮暗情况，初步思考造成这一结果的原因?问题情景2：让学生去观察、比较两个灯丝的外部特点，猜想一下导体电阻的大小与哪些因素有关?问题情景3：如何设计一个实验证明你的猜想的正确性?实验中需要哪些器材?问题情景4：想象一下导体的电阻还可能与哪些因素有关?然后在教师引导下进一步研究电阻与温度的关系。教师在设计问题情境时要力求体现五性：(1)挑战性：引起冲突，产生不平衡，提出能力挑战；(2)趣味性：富有趣味，激发学生学习兴趣，引发学生积极思维；(3)开放性：解题思路灵活多样，问题答案不一定唯一；(4)差异性：关注个体差异，适合各层次学生，由浅入深地作出回答；(5)实践性：伴
6、以个人或小组的探究实践活动，寻求解决问题的方法。对于问题情境中所隐含的问题，教师不要简单地直接给出，应该让学生在学习实践活动中自己去发现、去提出.学生自己发现问题更贴近其思维实际，更能引发其探究。2自主探究，自主意义建构所谓自主探究，就是让每个学生根据自己的体验，用自己的思维方式自由地、开放地去探究，去发现物理知识的形成过程.自主意义建构就是学生是以原有的知识经验为基础，对新的知识信息进行加工、理解，由此建构起新知识的意义，而不是被动接受新的知识.在新知识学习过程中，教师无法代替学生自己的思考，更代替不了几十个有差异的学生的思维.通过学生动手学物理、动脑去想物理，使他们自主探究的体验获得知识形
7、成过程的积极的情感体验.自主探究的目的，不仅在于获得物理知识本身，更在于让学生在自主探究的学习过程中获得科学探究的方法，从而增强学生的自主学习意识，培养学生的主动探索精神和创造能力。加强探究性实验教学既是探究性学习的重要内容，也是促进学生自主学习的有效途径.在探究性实验研究的过程中有意识的给学生创设一些问题，问题要以能够引起学生的兴趣，能够引起学生的求知欲望为准)学生针对需要解决的问题进行观察、思考，运用已掌握的物理知识和实验的方法、手段等来解决问题，在解决问题的过程中进一步的提出新问题.教师要根据问题的要求和相关条件，创造相关的实验情景，有意识地引导学生来确定解决问题的实验程序，最终得出准确
8、合理的结论，达到我们的教学目标。例如，学过楞次定律后，研究铝管中磁性小球的下落规律.把两只外形完全相同的小球分别从竖直放置的铝管上端放下，一只小球很快地从下端掉出，而另一只要等数秒后才从下端管口落出.根据这一实验背景，对学生提出以下问题供学生探究：（1）若就此课题进行研究，你将提出和论述哪些问题?需要进一步做哪些实验?（2）你猜一猜出现这种奇怪现象的原因是什么?(3)请分析小球进入铝管后运动状态的变化过程.能否建立一种物理模型?(4)能否用实验来验证假设?你提出的实验方案是什么?需要测量哪些物理量?如何测量?(5)给你电火花计时器的一套装置，能否用它来研究小球的运动情况?如何进行实验，记录数据
9、，并分析实验结果.如果用图像分析的话，需要测出哪些物理量?这样的设计比单纯的从理论分析的角度更能让学生接受，关键是让学生亲身参与探索实践活动，并获得对新知识的积极的情感体验，以及自主探究、合作交流的能力.学生的动手能力，分析、判断、推理、论证的能力得到进一步的培养。3合作交流，优化意义建构所谓合作交流，是指在学生自主独立探究的基础上，让学生在小组内或班级集体范围内，充分展示自己的思维方法及过程，揭示知识间内在规律和解决问题的方法、途径.在合作交流中学会相互帮助，实现学习互补，增强合作意识，提高合作能力，分享探究性学习的成果。例如，在学完动量一章以后，学生对火箭的内容很感兴趣，由五个学生(三男二
10、女)自发组成了一个研制水火箭的研究小组.该课题需要进行原理分析、实验制作、测量、总结交流等，研究小组学生分工合作，各展所长，协作互补.其中一位学生担任组长，全面负责课题组的活动安排，包括实验地点、活动内容确定，时间部署、人员分工等全方位的工作，是小组活动的总指挥.另外，还有一名副组长、两名操作员、一名记录员.首先研究小组集体论证，根据课题的性质和所要达到的目标，制定方案，确定研究方法，制定具体实施步骤.课题组成员通过查阅资料、学习与咨询、实验制作、综合分析，通过大量的理论论证和实验成败的经验教训，研究小组一致认为，制作中应考虑四个方面的原理：(1)加水-动量守恒；(2)打气-增压；(3)发射-
11、作用力与反作用力；(4)尾翼的作用-控制方向.设想用普通600n1L塑料饮料瓶，在里面注入水后，对瓶内空气进行加压，利用水向下高速喷出使火箭作反冲运动来制作水火箭.研究小组在实际操作过程中也遇到了问题：(1)火箭底塞材料的选用.(2)给瓶中空气加压的问题亟待解决.(3)使火箭飞得更高、更稳定的途径.解决问题的方案需要考虑三个方面：(1)对于底塞材料，它必须具备气密性好，又容易加工的特点，如化学实验室常用的橡皮塞.(2)加压用打气筒，但怎样加工底塞，使底塞与打气筒相配套.学生们请教了许多人，最后从自行车的原理得到启发，在橡皮塞上打了个孔，塞入一个自行车内胎上的气门芯底座，再装上气门芯，解决了加压
12、问题.(3)利用火箭的发射原理，要使火箭飞得更高，有两个途径：尽可能使火箭的质量减小、同时减小飞行阻力或使水喷射出的速度尽可能大.通过近一个月的细心研究和精心制作，研究小组最终成功地制作了水火箭模型，并在交流会上获得教师和学生们的一致好评.本研究小组的记录员深有感慨地说：活动中我学会了如何利用网络查阅资料，从组长那里学到了对问题的正确判断和决策，从操作员那里学到了如何提高动手能力，实际的研究过程让我积极主动地配合其他小组成员，形成了默契，交流的过程锻炼了我的表达能力.通过交流、研讨，学会了与别人分享成果，学会了欣赏和发现他人的优点，学会了理解和宽容，学会了客观地分析和辩证地思考.为了提高合作交
13、流的有效性，教师要重视合作技能的培养：(1)听辩的技能：培养学生专心倾听别人发言的习惯，能听出别人发言的重点，对别人的发言作出分析、判断，同时有自己独到的见解。(2)表达的技能：培养学生善于表达自己的观点，说话时要声音响亮、条理清楚、语句完整，语言简练且能突出重点。(3)交流的技能：尊重别人，不随意打断别人的发言，善于采纳别人的意见，给别人有发表意见的机会，修改、补充自己原先的想法，体会他人的情感，控制自己的情绪。(4)合作的技能：学会根据任务性质来决定应该采用的策略，促使合作更加有效.例如：先明确分工再合作，使每个成员都可以发挥自己的所长既快又好地完成任务；或先独立思考再合作讨论，达到开阔每
14、个人思路的目的.同时，教师要注意合作内容的选择，例如：辨析概念性问题的合作；发现知识性规律的合作；优化解决问题策略的合作。4引导探究，创新提高引导探究，就是将所学的知识在教师的引导下，运用于解决问题的探究实践之中，全面培养学生综合运用所学知识的能力、搜集和处理信息的能力.重点强调学生解决问题是一个探索的过程，不是一个简单地用现成的模式解决问题的过程.让学生在自主探究的实践中了解实际问题中的各种关系，这对培养和提高学习实践能力和创新精神具有重要意义。例如楞次定律的教学中，传统的教学设计和课堂教学是：教师演示实验一学生观察实验教师引导学生分析实验现象得出楞次定律讲解例题课堂训练课后巩固练习.从效果
15、上看，学生也能应用楞次定律来判断感应电流的方向，但从发展的角度看学生还是处在被动接受知识和被动发展的位置上，充其量只能算学会，不能算会学.现改用探究性学习的方法，课堂教学设计是这样的：创设问题情景学生讨论、猜想设计实验探索实验(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)分析实验现象得出楞次定律课堂讲练课堂练习.教学中主要让学生动脑、动手、动口，引导他们自己得出楞次定律.这样处理不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的学，学生学得主动，学得积极.学生活动约占课时的一半以上，课堂气氛比较活跃，真正体现了教为引导，学为主体的思想，发展了学生的思维能力、创造能力。教师对教学
16、过程的设计，不仅要有利于帮助学生巩固、掌握知识，更要有利于学生探究活动的开展，有利于创新精神及实践能力的培养.为此，我们在教学中加强了开放性教学.特别重视设计一些结构不全、条件不明、必须发挥创造性、结合有关经验才能解决的问题.那种结构良好、条件确定、答案唯一的问题，只需重复所学知识即可解决问题的标准件式的练习，这样往往易造成学生思维定势，妨碍学生思维发展，对培养学生创新精神和实践能力显然不利.这种设计开放性问题，不妨可以从以下角度着手：(1)策略的开放.让学生从不同的角度进行思考，用不同的方法去解决问题，在此基础上进行解决问题策略的比较，逐步树立策略优化的思想。(2)条件的开放.让学生能从实际
17、出发，对所要解决问题的条件作全面分析、周密思考，根据不同条件对问题作出不同的解释，提高全面分析及解决实际问题的能力。(3)结论的开放.让学生面对相同条件的问题，从不同角度的思考、分析，获得不同的答案，使学生广开思路，从不同侧面、不同的相互关系中获得不同结构形式的结论，从而真正实现对知识的融会贯通和灵活运用。5评价体验评价体验，其主要目的在于通过学生的自主探究活动，促进学生主体性的发展.学生主体发展的主要因素有：主动发展的动力和主动发展的能力.评价体验的主要任务在于增强学生主动发展的动力，提高主动发展的能力.为此，教师在课堂教学中要重视：一是对学生进行独立探究、合作发现、实践运用等学习活动中表现
18、出的自主性、主动性、独创性等主体精神和品质进行评价，使学生获得主动探究获取知识的情感体验，增强学生学习的信心和动力；二是要引导学生对探究学习的活动过程进行反思，重点是提炼解决问题、获取新知的思维方法和有效策略，使学生对思维方法和学习策略有所体悟，以提高主动获取新知、解决问题的能力。五、几点启示1正确选定探究课题课堂教学中要选择有一定的难度和探究价值内容，需要学生创造性地运用已学过知识，经过观察，猜想，尝试，验证等多种方法才能解决。2探究性学习要注重从学生已有的经验出发对学生认知理论的研究表明，学生学习不是从空白出发，已有经验会影响现在的学习.教学只有从学生已有的知识出发，才会激发学生学习积极性
19、，学生学习才可能是主动的，而不是任何知识都可以探究。3学习是学生通过多方面探究活动获得新知并培养能力的过程教师要给学生自主探究的时间和空间，不要将教学过程变成机械兑现教案的过程，而是在方法论指导下让学生通过观察，猜想，实验，验证等探究活动亲自得出结论，使他们参与并体验知识获得过程以及培养科学探究能力.要给学生以启发性的指导，特别是当学生的见解出现错误或偏差时，要引导学生自己发现问题，进行自我矫正，并将机会留给学生，不要代替学生自己的思考活动。4教师要提供学生探究学习的条件，去营造一个有利于探究的教学环境。教学中要建立民主平等的师生关系，生生关系，创造民主和谐教学气氛.鼓励学生发表不同见解，鼓励学生大胆猜想、质疑问难，敢于并热衷于发表见解，积极参与教学中提出的问题讨论与争论，进行广泛的交流，从而使探究顺利进行。5教师要提高自身素质以适应探究性学习要求要搞好探究性学习，要求教师深入理解探究学习的本质，并掌握一些教学策略和技巧.如怎样设置问题情景，怎样提问，怎样收集整合信息及解决问题的方法探讨等.因此，教师必须全方面更新教育观念，提高自身素质。
