初中物理探究式教學的初探

時間：2024-06-19 13:20:48 物理畢業論文我要投稿

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初中物理探究式教學的初探

國家新一輪的基礎課程改革大力倡導在各科中。培養學生的素養，是物理課程改革的一個根本目標，而有效地落實這一目標的關鍵，是積極主動地開展科學探究活動。這需要一批有改革創新意識的教師面向全體學生，開展多樣化的探究式教學。那么什么是探究式教學？初中物理探究式教學實施的主要環節以及實施中要涉及的一些問題，在這作一些初步探討。

探究式教學、主要環節、實施、更新思想觀念

一、關于探究式教學的含義
　　探究就是對世上任何事情和所有事物的認識。探究存在于我們生活實際的各個方面，有人稱這樣的探究為普通探究，它既無研究范圍的限制，也無研究方法的限定。普通探究包括許多分支，其中之一便是科學探究。科學探究是在一定的信念和假設指導下進行的。它可以是指學科領域里的探究，即科學家提出關于界的問題，尋求答案，深化理解的過程；也可以是指學生在課堂中所進行的探究，即學生用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的各種活動，包括觀察、測量、制作、提出假設、進行實驗、提出模型和交流等。“探究學習”的倡導者是美國芝加哥大學施瓦布（Ｊ．Ｊ．Ｓｃｈｗａｂ，１９０９～）教授。他強調學生學習方法與過程，認為探究式過程和方法適合在理科教學中培養學生的“創造力”，并進一步指出，教師的新技術和習慣，不是命令學生學習，而是教授學習的方法，培養自我汲取知識的能力。在初中教學中把科學領域的探究引入課堂，使學生通過類似科學家的探究過程理解物理概念和科學探究的本質，并培養相應能力的教學方式稱之為探究式教學。
探究式教學不是某一種具體的教學方法，而是一種范圍較廣的教學方式。它可以有許多種類型。例如我們用理論探究的方式學習知識是探究；學生自選課題，設計實驗，解決問題也是探究。探究教學還包含了許多種教學方法，如，談話法、討論法、實驗法等等。因此，探究教學可以選擇不同的層次和水平切入，可以是簡單的概念獲得，也可以是由學生自主發現問題，解決問題；可以從一個現象、一組數據、一些資料引發學生思考、討論，也可以提出一個問題讓學生去探究；可以從具體的情境入手，讓學生概括出相關知識，也可以提出抽象的問題，讓學生推理分析。
　 “探究式教學”的課堂具有明確的研究目標和研究目的，它是為了達到某種結果或某種目的而精心設計的，教師可以根據活動的難易程度以及學生知識和能力水平，進行程度不同的指導。例如，問題的來源，可以是學生自己提出的，也可以是教師通過特殊的問題情境引導學生提出的，甚至可以是教師或教材提出的。又如，數據的收集，可以讓學生通過實驗、觀察、調查，親自收集數據，也可以給出實驗數據讓學生分析并作出解釋，甚至將數據和數據的分析方法都告訴學生。在物的教學中，不但要學到知識，更要得到能力的提高。故此教師不應是傳統授業、解惑，而應該有目的、有計劃地培養其學習方法，培養自我汲取知識的內部能力。這種方法與能力的獲得，其主要渠道就是在“探究學習”為模式的探究式教學的主要環節之中。
二、初中物理探究式教學的主要環節
在<<全日制義務教育物理課程標準>>(實驗稿)中，明確指出：科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一；科學探究的形式是多種多樣的，其中要素有：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。盡管科學探究沒有絕對固定的程序，但仍有一般的程序可循。而這個一般程序是學生做探究的必要知識，也是完成一個完整探究過程的基本環節。所以，教師在探究教學中可以給學生提供一些程序上的“工作單”，讓學生學習探究。結合課堂教學實際，初中物理探究式教學比較好的形式可有以下的主要環節：

提出問題

猜想與假設評估與交流

設計實驗分析和論證

進行實驗

結合八年級上冊義務教育物理課程標準實驗教科書<<物理>>(人教版)第五章第四節：探究串聯電路中電流的，把探究式教學的主要環節進一步說明：

探究式教學的主要環節探究：串聯電路中電流的規律
提出問題串聯電路中各點的電流之間有什么關系？
猜想與假設猜想：問題的可能答案

設計實驗邊討論交流—邊合作設計，內容包括：
1）所用實驗器材、　
2）所設計的實驗電路圖、數據記錄表
3）簡述實驗步驟

進行實驗實驗要求：
1. 把測量數據記在自己的表格中
2. 把操作中出現的問題扼要地寫下來
注意: 1. 連接電路時開關應處在打開的狀態
2. 連入電流表時不要連錯

分析和論證主要內容： 1. 測量結果說明了什么?
       　　2．跟你的猜想或假設有何差異？
           3. 能得出什么結論?
結論:Ia=Ib=Ic

評估與交流主要內容： 1.操作中有沒有什么失誤?
　　　　 2.測量結果如果不正確，其原因是什么?
3.為自己的正確觀點進行答辯。
　　 4．你在實驗中是否發現了新的問題？想　
　　　　　　　不想進行探究？
完成反饋練習
探究式教學的主要環節，為教師設計教學策略提供的框架，為教師有效地開展教學活動提供了幫助。實際教學過程中可以涉及全部，也可涉及部分，要根實際適當安排突出不同環節的探究活動。在探究式教學過程中，教師與學生的思維活動要以學生為主體，教師為主導，雙向互動為原則。教師要啟發學生的發散思維和聚合思維，使學生處于一種不斷發散與聚合的創造性思維狀態，以順利推進科學探究進程。
探究式教學改變了過去偏重于知識的傳授、強迫學生記憶的“填鴨式”“滿堂灌”的教師“一言堂”教學，而且教學一環扣一環，容易吸引學生的注意力，使他們更靈活地掌握新知識；這種教學法同時也消除了過去學生的學習中的緊張、枯燥、厭煩、苦惱等情緒，而且還覺得學習“易”、“趣”、“活”。
三、關于探究式教學的實施
（一）課前的準備
　　教師課前應讓學生對課題提前預習，明確探究目標，收集有關資料，收集身邊一些生活、生產用品作為實驗器材的補充。另外，教師還應精心備課，根據學生的認知水平、實驗能力，創設探究活動引導過程中的問題情境。教師在設計問題情境時要有目的地激發學生的創造意識，促進學生產生質疑、困惑、探索求解的創造性學習動機。創造性思維活動的表現需要有一定的激發條件，要求教師在教學過程中設置問題，營造一種學生能夠明顯意識到的疑難情境，使學生產生認識上的困難或困惑，從而激發他們創造性的探索。同時，要有意識地設計觀察習慣的養成和觀察能力培養的內容。
（二）課堂上的實施
一、營造有利探究的情境氛圍，激發學習興趣和探究動機
1．創設一種民主、寬松、和諧的教學氛圍。
　　首先，努力創設“教師一學生”及“學生一學生”間民主、平等、自由、寬容和諧的學習氛圍，讓學生消除探索學習過程中的恐懼心理，有一個心理安全感，全身心投入學習探索與創造之中。在學生做實驗進行探究的過程中，教師在教室里四處走動，與各小組進行交流，傾聽學生的問題和想法，不時評價學生的探究進程并確定適合學生學習的下一步計劃。
　　其次，要改變傳統的“學生被老師牽著走”的做法。教師要充分相信每個學生都有探索學習的潛能，激勵學生探索學習；教師要尊重學生的觀點和思維。建立師生間、學生間的密切合作關系，讓學生進行充分的溝通與合作。
　　最后還有教師要充分利用學生對物理現象的好奇心、神秘感，激發學生的學習興趣和探究動機，充分調動學生主動學習的積極性、參與性和實踐性。必要時，教師把學生集中起來，通過演講、示范或討論等形式提供其他信息。。
2．創造良好的 “合作交流”氛圍。
　　在社會生活和科學工作中。個人之間和團體之間的交流與合作是十分重要的，要想在激烈的競爭中干出一番大事，要想有所發明創造，只有依靠集體的智慧和力量，才能立于不敗之地。教師在安排科學探究活動中，要注意培養學生這方面的良好素質。
　　在整個探究過程中，教師在引導學生獨立探究的基礎上，必須重視引導學生開展討論和交流活動。由于經驗背景的差異，探究者對問題的理解常常各異，在探究者共同研討、交流，彼此表達與相互傾聽，具有一系列價值：（1）探究者通過“相互交流”，明白了對問題別人也可以有其他的不同解釋，有利于他們擺脫自我中心的思維傾向；（2）在合作、相互表達與傾聽中，探究者各自的想法、思路被明晰化、外顯化，探究者可以更好地對自己的理解和思維過程進行審視和監控；（3）在討論中，探究者之間相互質疑，其觀點的對立及相互指出對方的邏輯矛盾，可以更好地引發探究者的認知沖突和自我反思，深化各自的認識；（4）探究者之間交流、爭議、意見綜合等有助于激起彼此的靈感，促進彼此建構出新的假設和更深層的理解；（5）探究中的合作、分享與交流，可以使不同探究者貢獻各自的經驗和發揮各自的優勢，從而使探究者完成各單個探究者難以完成的復雜任務。因此要創造良好的 “合作交流”氛圍，引導學生開展討論和交流活動，使學生發表自己的探究成果和方法、傾聽他人的探究經驗，并進行客觀的比較和鑒別，從不同的角度改進自己的學習經驗，提高認識，克服獨立探究中的片面性和局限性，正確理解所獲得的知識。
　　此外，在教學中讓探究小組對所提出的問題進行充分討論，交流意見，不但能調動學生思維的積極性，還培養和提高了學生的物理表述能力。探究教學課堂應成為學生鍛煉物理表述能力的最佳場所在。師生、學生之間的合作交流中，教師要循序漸進地引導學生用準確的科學語言表述自己的探究過程、所得證據和觀點，讓每個學生都有充分的機會作書面、口頭表述。簡明準確的物理表述是物理思維過程的反映，也是“探究式教學”的一個重要目的，培養和提高物理表述能力更是學生具備良好物理素質的需要。
二、善于通過物理實驗探究自然過程。
　　在物理學中，許多自然事物的本質屬性要通過實驗才能揭示。所以對于實驗的宏觀現象，對于實驗中數據的變化，要善分析，要透過現象看到本質；通過數據的變化來抽象出概念或規則，所以探究實驗的過程，往往就是獲得知識的過程。例如在歐姆定律教學中開展探究式學習，在掌握電流強度、電壓和電阻三個物理概念基礎上，根據實際引導學生利用控制變量法，改變電流的大小，分別研究電流與電壓；電流與電阻的關系，從實驗數據得出歐姆定律，并在應用中加以鞏固和深化，沒有實驗來學習也是很抽象的，若通過儀器的數據變化來分析，就容易理解了。
物理實驗是引導探究性教學取得成功不可缺少的“橋梁”和“中介”。在教學中應盡可能地給學生提供物理儀器，讓學生主動積極地進行實驗探究。同時，在學生做實驗的過程中，教師應給學生思考的時間、發問的時間和批判的時間。

三、充分利用化教學手段。
　　在探究式教學的引導過程中，教師可以運用多媒體教學手段，讓學生更加清楚地觀察實驗現象，增強學生的感性認識，有助于幫助學生進行理性思考，從而通過現象歸納出本質和。
　　在指導學生開展探究活動中，重視與信息技術（互聯網）相結合。可以從三個方面運用互聯網等現代技術：一方面，學生可以考慮從互聯網上尋找信息和資料為自己手頭的探究服務。另一方面，學生可以運用某些機軟件對數據進行處理。第三，現在，我國的許多網站中出現了“基于互聯網的探究性學習”，學生可以在互聯網上注冊，選擇探究課題，申請指導教師，在開展探究的過程中學生隨時通過互聯網記錄下自己的進展情況，由網站安排的指導教師（如專職人員、志愿者）隨時對學生的探究計劃和行動進行質詢和指導。如優異研究院、大眼睛科技網等都是這樣把探究式學習與互聯網技術結合起來的真正體現互動學習的良好嘗試。這樣的嘗試，有利于促使“每一個學生都投身于探究式學習之中”這一理想的實現。實現了傳統學習模式向現代學習模式的轉變。
四、關于探究式教學教育觀念的思考
　　從馬克思主義觀點來看，個體教育實踐是受教育觀念的支配與影響的，而教育觀念對教育行為的影響往往是潛在的和不自覺，因此教學改革首先是思想觀念的改革。我們在學習一種新的教學方法的時候，首先是研究它的原理和指導思想，任何一種新的教學方法或課堂教學模式，都是在一定的教育教學思想的指導下進行的。一個教師只有認真學習、掌握的教育理論，樹立正確的教育觀點，更新觀念，提高對“探究式教學”的認識，在工作中就能表現出更大的積極性和創造性，取得顯著的教育效果。
1、從注重教學的結果轉向注重教學的過程
　　"重結果輕過程"這傳統課堂教學中的弊端大家是有目共睹的。而“探究式教學”則重在學習的過程，在學習的過程中使學生思維方法、創新能力得到提高。“探究式教學”的“成果”不一定是具體的、看得見的，按傳統的教學評價機制來說，其“成績”并不是很好，因為，它側重于培養學生的能力、培養學生創新的意識。在“探究式教學”的過程中，學習者是否掌握某項具體的知識或技能并不重要，關鍵是能否對所學知識進行運用，從而有所發現、有所創造。換句話說，探究式學習的過程本身也就是它所追求的結果。
在物理教學中實施“探究式教學”中的教師要把重點放在揭示知識形成的過程上，教學中正視探究的過程，要通過過程的探究而獲得知識。讓學生通過感知--概括--應用的思維過程去發現真理，掌握規律。使學生在教學過程中思維得到訓練，既增長了知識，又了能力。
2、從注重統一規格的知識傳授轉向注重關照學生個性的全面發展
　傳統教學中，讓學生每個方面都要按統一規格平均發展。備課用一種模式，上課用一種方法，用一把尺子，評價用一種標準。這種"加工廠"般的學生生產模式不符合學生實際，且壓抑了學生個性和創造力的培養，導致現行課堂教學中的許多問題和矛盾的產生。探究式課程改革要求需要我們的教師去關注、去研究學生的差異，并非好學生才有能力開展探究，應該給每一個學生參與探究的機會，注意引導同學們讓每一個人都對探究活動有所貢獻，讓每一個學生分享和承擔探究的權利和義務。對于某些有特殊學習困難的學生和那些有特殊才能的學生，應給予他們特別的關照和積極的鼓勵。同時探究式教學突出培養學生的創新和實踐能力、收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力，以及交流協作的能力，發展學生對自然和社會的責任感。另外還要求讓每個學生擁有健康的身心，優良的品質和終身學習的愿望與能力，科學和人文素養。養成健康的審美情趣和生活方式。從而實現全體學生的發展，以及學生個體的全面發展。
3、從注重掌握知識轉向注重知識技能的應用
“探究式教學”重在知識技能的應用，而不在于掌握知識的多少。從認知心的角度看，學習可以分為三個層次：第一層次是概念的學習，通過概念來了解事物的性質；第二層次是規則的學習，懂得概念與概念之間的聯系；第三層次是問題解決的學習，即運用概念和規則來解決問題。“探究式教學”主要應用在第三層次的學習，其目的是發展運用科學知識解決實際問題的能力，這是它與一般的知識、技能學習的根本區別。在這一點上，“探究式教學”與發現學習、啟發式教學等學與教的方式方法有所不同。在形式上，“探究式教學”具有發現、探究的特點，但在內容上，其側重點在于問題的解決。從應用性的基本特點出發，“探究式教學”還帶有綜合性的特點。綜合運用多方面的知識才能予以解決；涉及的知識面比較廣，內容可能是跨學科的。與一般的掌握知識、運用知識、解答問題（習題）的教學活動相比較，“探究式教學”使學生學習更接近于人們的生活實際和社會實踐，因而更有利于培養學生的實踐能力。
學以致用是物理學基本特征，注重知識技能的應用為物理探究提供廣闊的空間。為什么電視機的屏幕能夠顯現各種顏色？為什么滾燙的開水和涼涼的冰棍都能冒出“白氣”來？為什么聽聲音我們就能知道是誰在說話？……教師應鼓勵學生利用課余時間到工廠、建筑工地、碼頭等地去觀察，看看哪些地方用到了所學物理知識。如學習“浮力”后，可去碼頭看看船舶上標著的“吃水線”，搞清輪船的排水量是怎么回事。學習了“簡單機械”后，到建筑工地去看看大吊車，看看它哪部分是杠桿，哪部分是輪軸，哪部分是滑輪組，然后進一步觀察這些部分是如何協調運用的。這樣的例子不勝枚舉，教師要提醒學生處處留心，把所學知識和實際運用聯系起來，才能真正學好物理。
4、重視探究中學生獨特的感受、體驗和理解
當今社會，競爭激烈，對學生的要求不僅要有豐富的知識，更要有創新的能力，所以現代學校教育不僅要有文化傳遞的功能，更要有發展人的個性，提高人的素質，培養人的創新精神，創造能力的功能。一個人的創造性思維離不開一定的知識基礎，而這個基礎應該是間接經驗與直接經驗的有機結合。間接經驗是前人直接經驗的和提煉。直接經驗則是學習者通過親身實踐獲得的感悟和體驗。間接經驗只有通過直接經驗才能更好地被學習者所掌握、運用，才能轉化為個人經驗體系的一部分。探究活動中，學生對問題也會出現不同的理解和看法，會有不同的感受和體驗，這些學習體驗可以彌補知識轉化為能力的缺口。因為“創造”不僅僅是一種行為、能力、方法、而且是一種意識、態度、觀念和精神，有創造的意識，才會有創造的實踐。“探究式教學”應強調學習體驗的重要地位。
探究過程中的挫折、錯誤、彎路甚至失敗，對學生都具有重要的教育價值。在親歷探究過程中，學生經歷挫折與失敗、成功與興奮，這其中的許多感受和體驗是他們理解科學的本質、理解科學精神的意義與價值的基礎。即使有些探究，學生走了彎路，遭遇挫折和艱辛，甚至最終也沒有找到問題的答案而不得不求助于教師直接給出解釋，但學生仍從這一親歷過程中學到了不少東西。用他們自己的話說：“原來科學研究這么不容易，科學家真了不起。”“我以前就聽說過科學的道路并不平坦，只有那些在崎嶇的小路上不畏艱險、勇于攀登、堅忍不拔的人，才能征服最高的山峰。可是對于探索需要不屈不撓的科學精神這一點，今天通過這次挫折與失敗，我才真正有些初步的感受和體驗了。”“實驗結果竟然與我們預期的差別這么大，怪不得老師告訴我們不能想當然地看問題。”
5．在強調探究式教學的同時，要注意多種教學方法的綜合運用。
事實上，靈活多樣的教學方法有助于提高學習效率，每種教學方式各有長處和短處，運用得好都會發揮其他教學方法不能代替的特殊功效，運用不好也都會產生這樣那樣的問題。如教師擅長講授，講述得好，也可以生動地向學生傳達大量的有用信息；運用不好的話，授課會很沉悶，讓人昏昏欲睡。探究式教學能啟發和鍛煉學生的思維，但運用不好，也可能使課堂討論變得雜亂無章，離題萬里。從另外一個角度來看，探究式教學需要花費很多時間，如果所有的內容都用探究的教學方法，不僅教學時間不允許，也不一定符合教育的性原則。總體說來，在實際教學過程中，應綜合運用多種教學方式，應該彼此取長補短，互相促進，不可偏廢。

　　在知識飛速更新發展的時代，要求我們教育戰線的教師不僅要傳授知識給學生，更重要的是要教會他們學習的方法，培養他們自主去探究知識的能力。只有具備了這種能力，才能適應二十一世紀知識經濟發展的要求。著名美籍華人楊振寧在南大的一次報告中曾講到青年有良好的理論基礎，但需要加強創新意識。開展多樣化的探究式教學，無疑會給我們的教育帶來盎然生機。

主要：
（1）《中國教育報》2003年5月20日第3版　　麻曉春
（2）《義務教育物理課程標準實驗教科書》八年級上冊（人教版）
（3）《全日制義務教育物理課程標準》(實驗稿)
（4）《教師如何走進新課程──課程專家與課程實施者的對話》李建平
（6) 《探究式學習18條原則》任長松

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