物理教学中的探究能力（探究式学习在物理教学中的应用）

随着课程改革的不断深入，新物理教学大纲已明确将“具有创新意识，培养科学态度和科学精神”作为物理课程的目标之一，而物理学中的创新意识主要是指：“对自然界和社会中的物理现象具有好奇心，不断追求新知，独立思考，会从物理的角度发现和提出问题，进行探索和研究”物理学的发展历史，就是一个全世界科学家不断探索，不断取得成就的历史探究式是物理学这一门学科与生俱来的特性那么在物理教学中如何运用科学探究的理念、科学探究的方式、方法去贯彻这一特性，使物理在新课程改革中充满活力呢？本文从物理教学入手，通过对探究式学习的各个方面的分析，以及在物理教学以及物理学习方面的探究和案例分析，看到了探究式学习在物理学中的应用的重要性和必要性，现在小编就来说说关于物理教学中的探究能力?下面内容希望能帮助到你，我们来一起看看吧!

物理教学中的探究能力

随着课程改革的不断深入，新物理教学大纲已明确将“具有创新意识，培养科学态度和科学精神”作为物理课程的目标之一，而物理学中的创新意识主要是指：“对自然界和社会中的物理现象具有好奇心，不断追求新知，独立思考，会从物理的角度发现和提出问题，进行探索和研究。”物理学的发展历史，就是一个全世界科学家不断探索，不断取得成就的历史。探究式是物理学这一门学科与生俱来的特性。那么在物理教学中如何运用科学探究的理念、科学探究的方式、方法去贯彻这一特性，使物理在新课程改革中充满活力呢？本文从物理教学入手，通过对探究式学习的各个方面的分析，以及在物理教学以及物理学习方面的探究和案例分析，看到了探究式学习在物理学中的应用的重要性和必要性。

1 引言

1.1 我国的物理学教育

　　在小学中物理学是以《自然》或《科学》的形式出现在小学生的课本中的，里面的知识只涉及一些简单而基础的物理学常识。

　　在初中物理是在初二年级开设的，里面就有了一些基本的物理量及其简单计算，还有一些基本的物理现象及其理解，算是物理学的一些基础知识。

　　在高中物理就比较系统了，分为力、热、电、光、原五大部分，比较系统地介绍了物理学的各部分的知识，更加重视定性定量地理解一些物理现象和物理情景。

在大学和研究生阶段，在真正分门另类地对物理进行细化的研究和学习，上面所说的五部分，每一部分都能算是一个研究方向，而每一部分还可以再细分。

1.2 我国的中学物理　　

我国物理教育从初中第二年开始,高中成为理科之一,除两本必修教材外,还有五本选修教材。

选修3-1电磁学

选修3-2电磁感应

选修3-3热力学

选修3-4振动、光、波

选修3-5动量、碰撞和原子物理

1.3物理学的学习与探究式学习

美籍华裔物理学家李政道说：“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命”。物理学是一门基础科学，是自然科学的带头学科。那么对物理学的学习自然至关重要。

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。这种学习方式强调学生的主动探究和自主学习，学生是主人，是学习的主体。对于学好物理学也很有帮助。

2 探究式学习的相关理论

2.1 关于探究式教学的含义

　　探究就是对世上任何事情和所有事物的认识。探究存在于我们生活实际的各个方面，有人称这样的探究为普通探究，它既无研究范围的限制，也无研究方法的限定。普通探究包括许多分支，其中之一便是科学探究。科学探究是在一定的信念和假设指导下进行的。它可以是指学科领域里的探究，即科学家提出关于自然界的问题，寻求答案，深化理解的过程；也可以是指学生在课堂中所进行的探究，即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动，包括观察、测量、制作、提出假设、进行实验、提出模型和交流等。“探究学习”的倡导者是美国芝加哥大学施瓦布（Ｊ．Ｊ．Ｓｃｈｗａｂ，１９０９～）教授。他强调学生学习方法与过程，认为探究式过程和方法适合在理科教学中培养学生的“创造力”，并进一步指出，教师的新技术和习惯，不是命令学生学习，而是教授学习的方法，培养自我汲取知识的能力。在初中教学中把科学领域的探究引入课堂，使学生通过类似科学家的探究过程理解物理概念和科学探究的本质，并培养相应能力的教学方式称之为探究式教学。

探究式教学不是某一种具体的教学方法，而是一种范围较广的教学方式。它可以有许多种类型。例如我们用理论探究的方式学习知识是探究；学生自选课题，设计实验，解决问题也是探究。探究教学还包含了许多种教学方法，如，谈话法、讨论法、实验法等等。因此，探究教学可以选择不同的层次和水平切入，可以是简单的概念获得，也可以是由学生自主发现问题，解决问题；可以从一个现象、一组数据、一些资料引发学生思考、讨论，也可以提出一个问题让学生去探究；可以从具体的情境入手，让学生概括出相关知识，也可以提出抽象的问题，让学生推理分析。

　 “探究式教学”的课堂具有明确的研究目标和研究目的，它是为了达到某种结果或某种目的而精心设计的，教师可以根据活动的难易程度以及学生知识和能力水平，进行程度不同的指导。例如，问题的来源，可以是学生自己提出的，也可以是教师通过特殊的问题情境引导学生提出的，甚至可以是教师或教材提出的。又如，数据的收集，可以让学生通过实验、观察、调查，亲自收集数据，也可以给出实验数据让学生分析并作出解释，甚至将数据和数据的分析方法都告诉学生。在物理学的教学中，不但要学到知识，更要得到能力的提高。故此教师不应是传统授业、解惑，而应该有目的、有计划地培养其学习方法，培养自我汲取知识的内部能力。这种方法与能力的获得，其主要渠道就是在“探究学习”为模式的探究式教学的主要环节之中[1]。

2.2 物理探究式学习的作用

1．有助于发展学生的创新精神和实践能力

李政道博士曾说：“培养人才最重要的是培养创造能力。”中学物理对培养学生的创新精神和实践能力有着其他学科不可替代的作用。在探究式学习中，教师从课堂教学、小课题研究、物理实验、“创造学”课程等多方面进行渗透，培养了学生探索未知世界的精神、主动求知的精神和创新意识，学生不再满足于先人们已经做过的，不再机械地模仿，他们通过自己的独立思考，努力开拓着未知的领域。学生可以逐步形成在日常生活中喜爱质疑、乐于探索、努力求知的心理倾向，激发探索和创新的积极欲望。

2．有助于学生获得情感体验、和个性发展

在物理的探究式学习中，学生身处类似于科学家的研究活动中，不再是知识的强迫接受者。在进行实践和探索的过程中，学生体验了创造研究的艰辛、获得成功时的喜悦和在展示研究成果时的自豪感。在研究过程中，应重视学生对过程的体验，而不能把一项研究结果简单地评价为“合格”或“不合格”。

探究式学习摆脱了传统意义上的学习方式，它关注学生的实际发展，也就不再是过去那种从目标、标准到命题一刀切的僵硬局面，转而重视学生在学习过程中的个性化反应。在学习过程中研究的问题具有相当的开放式，允许学生根据自己的兴趣和特长做出不同形式的解答。在学习过程中，要重视发展学生的个性，勇于发表独立见解，对权威观点提出质疑，敢于标新立异，与众不同。

3．有助于培养学生的科学素养

科学素养包括科学知识、科学方法、科学态度、科学精神和科学价值观。学生在探究过程中，从实际出发，脚踏实地地研究，实事求是地获取结论。在物理研究中，很多结论都是基于实验的基础上，尊重实验现象、实验数据，以此得出结论的，体现的是一种高尚的科学精神。学生在探究式学习中要不断地进行探索和实践，更应倡导一丝不苟、尊重事实、服从真理的科学精神。物理学在不断发展的过程中建立起来的科学方法，包括观察法、实验法、理想化方法、类比方法、归纳与演绎法、分析综合法、物理假说、科学想像等，这些科学方法在科研工作中得到了广泛的应用。学生在研究中掌握科学方法，提高科研能力，养成严谨求实的科学态度，可全面提高学生的科学素养。

4．有助于培养学生获取信息和处理信息的能力

探究式学习中的一个重要环节就是学生要从各种渠道获取信息，收集资料。如在图书馆检索查找资料，在网络上下载资料，在科学实验中观察现象得到数据，进行问卷调查，等等。得到资料后，又要对这些资料有效地进行加工和处理，可以列成图表、绘制图线、进行数学或物理建模，把得到的信息进行归纳总结，再寻找规律，据此提炼自己的观点或将其作为论据证明观点。

5．有助于培养学生乐于合作的团队精神

现代科学技术的发展都是人们合作探索的结果，社会的人文精神也把善于合作、乐于合作作为重要的基石。学生在探究式学习、进行小课题的研究中，一方面要与组内的同学对研究活动的选题、分工、发展情况进行交流，分享研究的信息、创意和结果；另一方面，还要与指导教师、调查对象、图书管理员、被访专家进行沟通。这些都提高了学生的交往能力和表达能力，合作意识和合作能力，参与精神和参与能力。

6．有助于扩展物理学科的学习领域

在这个迅速变化的世界，知识更新的速度惊人，学习对于每个人已成为终身的过程。接受正规教育仅仅是学生终身学习的一小部分，学会研究和体验研究成功的快乐是很必要的。尤其是对于物理这样一门研究从最小的基本粒子到最遥远的宇宙空间，提供理解和把握世界知识基础的重要学科，教师不可能教给学生所有的物理知识，那是一个非常庞大的专业知识和方法的体系，但是教师可以让学生掌握和理解其中的一部分知识，可以让学生领略物理知识如何与现实世界联系在一起。在探究式学习中，学生关注生活、关注社会热点、关注高新科技、关注身边的物理知识。研究的课题中应体现现代物理的新内容、新方法、新思想、新观点，涉及科学技术的新成就。这些都有利于培养学生对科学探究的兴趣，也有利于学习新的联系实际的物理知识，扩展已有的知识容量。在物理课题研究中，通过现代科技问题进行学习，既保留了传统物理课程中把那些重要的基本的主干知识作为物理教学中的主要内容，同时也体现了物理内容的现代化。原来不能在物理课堂上出现的知识以课题的形式展现在学生面前。如电冰箱对臭氧层的影响、温室效应、阿尔法磁谱仪与暗物质等的小课题研究。另外一些探究式课题的选择不但需要物理知识，还需要信息学、生物学、化学、地理学等多方面的知识，也加强了物理学科与其他学科的联系。

7．能够帮助学生改变原有的学习方式

探究式学习能改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的偏重记忆与理解，立足接受教师知识传输的学习方式，帮助他们形成一种主动探究知识，重视解决实际问题的积极的学习方式。学生在教师的指导下，以类似科学研究的方式去主动获取知识、应用知识解决问题，培养创新精神和实践能力。学生的学习方式从单一的接受式学习转变为接受式学习与探究式学习相结合，探究式学习转变成学生学习的一种基本方式。

8．能创造一种新型的师生关系

探究式学习强调师生在交互过程中共同建构课题内容，完成研究内容的选择、组织和编排。教师在学习过程中是学生的导师和伙伴。学生所研究的问题在许多时候不是教师所熟悉的，学科知识不再占有优势，师生是在共同进行一种学习活动，这对促进教师转变教育思想和终身学习具有重要的现实意义[2]。

2.3探究式学习在物理学中应该坚持的主要原则

1．既注重课堂上的渗透，又注重课外的课题研究

在课堂上向学生介绍物理学的发展史、物理学的研究方法、物理规律时，可采用探究式的教学模式和溯源的研究方法进行课堂教学，引发学生探索自然的激情；在课外可以进行课题研究、科技制作、开放式实验，给学生的思维发展提供尽可能广阔的空间。

2．选择课题的专题式与广泛式并存

既可以关注物理学科中的一些内容，如纳米材料的发展，牛顿三大定律的应用，我国航天工业的发展，也可以选取有关环境污染、能源、信息等社会热点方面的问题进行探讨。在研究过程中，既可以与物理学科相结合，也可以结合化学、生物、数学进行综合式研究。

3．关注学生参与的自主式与研究问题的灵活式

学生是探究式课程的主体，学生自行选题，自行进行课题的组织与实施，教师可以在主题设置、科技指导、方法论等方面给学生以帮助，但不过多介入。在研究过程中形成阅读、讨论、走访、调查、实验、答辩等多种形式，重在过程，重在参与[3]。

2.4 探究式学习的内容选择

科学探究的教与学是通过内容的操作来体现的。哪些内容可以作为科学探究，哪些内容不可以作为科学探究，在物理教学中有一定的要求[4]。能作为科学探究的内容一般可归纳如下四个方面：

1．物理学基本概念的形成和规律的建立

在九年级教材中，“液体压强与流速的关系”是通过实验总结出的规律，教材使用“硬币跳高比赛”引入课题，激发学生兴趣，然后通过“吹纸条”、“乒乓球与漏斗”、“流水现象”等生活中的事例认识此规律，接着演示喷雾器原理，让学生观看非洲草原犬鼠如何让风吹进自己的洞穴，引导学生分析得出规律。

这样的探究学习有助于学生理解概念和规律的内涵，有助于学生掌握探索客观世界的科学方法。

2．探索性实验

在人教版这套教材中有很多探索性实验与如 “平面镜成像”、“声音的产生与传播”、“电生磁”、“磁生电”、“浮力”、“杠杆的平衡条件”等。这些都可作为探究学习的内容，使学生在探究过程中接受知识，提高技能，同时这些探究活动也影响学生的情感态度和价值观。

3．与学习内容紧密联系的日常生活中的物理问题

虽然初中阶段只学习初步的物理知识，但这些知识涉及的范围广，用这些知识可以初步解释、解决身边的很多物理问题，如果通过学生进一步的扩展，就能很好的联系实际，把所学知识运用到实际和生活中去，可以很好地向学生展示物理知识广泛的应用价值，让学生体会到科学就在我们身边。

如：在学习了重力，可以组织学生探究“如何使用重垂线？怎样制作水平仪，假如失去重力，将会出现什么现象？”，在学习了“牛顿第一定律”一节后可组织学生探究“造成各种交通事故的主要原因是什么？生活中还有哪些地方应用了惯性知识？比如，在学习了浮力以后可探究“如何打捞海底的船或重物？曹冲称象的方法有哪些应用？等，这些问题都是和学习内容紧密联系的，是学生很容易发现并提出的，通过这些问题的发现、提出、研究来体会物理知识是如何应用的。

4．与物理学有关的科学前沿问题、社会热点问题或与其他学科综合的问题

尽管初中物理是一些最基本、最简单的内容，但是现代科学技术中都可以在初中物理内容中找到它的知识渊源，把新科技引入到教学中，可以使学生真切地感受到物理学是一切自然科学和技术科学的基础，从而形成学好物理的强烈动机。我们可以根据教学内容选取恰当的内容以资料查询、社会调查的方式来进行探究学习。如：在学习九年级能量与可持续发展以后，可以让学生自己阅读有关书籍，了解我国能源消耗的趋势，能源大量消耗产生的环境问题，及如何发展新能源？结合“功和机械能”的教学，让学生自己从课外书籍和媒体中了解生活中的过山车，机械效率问题，水电站，三峡大坝及人造卫星等。结合电路的教学，让学生调查新电池的使用。还有如放射性污染、温室效应、热岛效应等问题都是目前人们关注的科学话题，我们也可以选取这样的内容作为探究的课题[5]。

2.5 探究式学习的组织形式

科学探究活动的组织形式是根据内容来确定，内容不同活动形式也不一样。在物理课程中的探究活动形式分两类：一类是课堂内的探究活动；另一类是课堂外的探究活动[6]。

1．课堂内的探究活动

课堂内的探究活动主要是由教师根据学生已有的知识水平，在课堂上与学生一起设计探究方案，然后教师要指导学生在课堂内按预先制定的方案进行科学探究活动。这种活动形式一般要求探究内容是教材中的核心内容，内容的难度要符合初中学生的年龄特点和知识水平，而且要能激发学生的好奇心和求知欲望。

比如：在探究“大气压强”的活动中，可利用身边的学习或生活用具进行简单的物理实验，体验大气压的存在，教师通过演示实验：“玻璃杯盛满水倒入水槽中，慢慢往上提起，观察杯中水是否充满？换用量筒重复做”。理解托里拆利实验原理及大气压的计算，再关注社会和生活，了解大气压与天气的关系，高压锅与宇航服，形成知识应用的意识。本节课不是单纯地传授知识，而是创设宽松的学习环境，提供实验、观察、思考及讨论的机会，调动和发挥学生的积极性，强调学生的积极参与和勇于表达自己观点的精神。通过体验，学会观察，学会发现，注重对学生知识的形成性教学，使三维教学目标较好地渗透在教学的各个环节中。

2．课堂外的探究活动

课堂外的探究活动是指在教师的指导下，主要由学生自主设计探究计划，学生自己主动的开展科学探究。这种课堂外的探究活动形式一般要求探究内容是：

○物理知识的应用

如在学习了浮力之后，可以让学生制作简易的浮沉子，热气球，密度计等，通过学生制作过程，了解阿基米德原理及物体浮沉条件，运用所学知识解决实际问题。

○课内学习内容的延伸

在学习了密度知识后，可让学生想法测量人的密度，石块的密度，质量好坏不同的玉米的密度……。

○与其他学科知识综合的应用

如环保方面的问题、能源方面的问题、保温性能的问题等。要注意的是这类问题所探究的题目不宜过大，针对性要强，使学生易于操作。

在选择课外探究内容时教师应该倡导学生自己从生活和学习中发现问题，教师收集学生提出的问题，并结合学生实际能力确定探究的课题，学生根据自己的兴趣选定探究的课题，自行组建小组，进行探究。教师要定期检查学生方案的实施进展情况，定期组织学生进行交流[7]。

新课程提倡教学方式多样化，而探究式教学是多样化方式中一种重要的教学方式。只有在教学中要始终贯穿这种教学方式，才能符合新的教学理念，符合新课程要求。

2.6 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伪，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，并预料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正确的观察，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。

探究者除了预定关注的信息外，还应善于捕捉意外的信息，历史上的许多发现如伽法尼电流、伦琴射线等，都是科学家敏锐目光捉住了意外信息而得到的。

除了通过实验收集证据外，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[8]。

2.7 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。

毕业以后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、作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、与时具进，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。

2.8 探究式教学的案例分析

探究性课堂教学可以增强学生解决问题的能力，让学生在收集信息中探究、在问题解决中探究、在探索中发现，从解决问题中获得满足感，从而使教学焕发出生机勃勃的活力。通过开展探究过程，学生逐渐学会懂得如何最佳地解决问题，学生参与探究过程越多，越能将此过程迁移到解决其他问题的情景之中[8]。下面以《单摆》的探究式教学为例，充分展示探究性课堂教学的优越性。

(一)创设情景，提出问题

一位广州人冬天去哈尔滨旅游，在一家超市以高价购买了一台精致的摆钟，买的时候发现它走时很准。回到广州不到两天就走时相差一分钟多钟。于是大呼上当，心里极其气愤。后来，他求助了“消费者权益保护协会”，准备与该超市打一场索赔官司，消费者协会调查研究发现产品货真价实，那问题出在哪呢？同学们可以讨论一下。

学生猜想：可能与温度、摆长、地理位置、重力、重力加速度等有关。

教师引导：钟摆计时是利用了摆钟的周期性，为什么摆钟到了不同的地方周期发生了变化呢？影响摆钟周期的因素是什么呢？

生活中的一些现象蕴含了丰富的物理知识，要想解释其中的奥妙，就要了解其中的物理道理。而我们研究物理问题都是由简单到复杂，要经历一个有浅入深的过程。所以，这节课我们先来探究单摆（这个最简单的摆）的周期与哪些因素有关。

（二）学生猜想与假设

(三）引导探究，设计实验

教师引导：那么我们如何探究单摆的振动周期与摆球的振幅、质量、摆长的关系呢？

学生讨论确定实验方法----控制变量法

（1）课题分类：a：探究单摆的振动周期T与摆角θ的关系；b：探究单摆的振动周期T与摆球质量m的关系；c: 探究单摆的振动周期T与摆长L的关系；d：探究单摆的振动周期T与重力加速度g的关系。

（2）方案设计：各组先选定一个课题，小组讨论，设计实验方案。

（3）方案确定：各组学生汇报设计的方案，如课题a，取L、m、g一样，而θ不同的两个单摆，比较两单摆T的大小。在教学中，关于课题d的方案设计学生会有一定困难，教师应加以指导，为模拟g的变化，可采用铁质摆球下放磁铁，将摆球放在水中，将单摆放在光滑斜面上等方法。

（4）初步探究：每组选择任一课题进行研究。

（四）分组进行实验，收集数据

课题组a：探究单摆的振动周期T与摆角θ的关系；

取两摆长,质量均相同的两单摆,将两摆拉到不同高度同时释放。

现象：两摆球同步振动。

分析：两摆摆角不同即振幅不同，两摆球振动同步，说明单摆的周期和振幅A无关。

结论：单摆的振动周期和振幅A无关。

课题组b：探究单摆的振动周期T与摆球质量m的关系；

取两摆长相同，质量不同的摆球，在摆角很小的情况下将两摆拉到相同的高度同时释放。

现象：两摆振动同步。

分析：振动同步说明单摆振动周期和摆球质量无关。

结论：单摆的振动周期和摆球质量无关。

课题组c ：探究单摆的振动周期T与摆长L的关系；

取两质量相同摆长不同的单摆，将两摆拉到相同的高度同时释放。

现象：两摆振动不同步，且摆长越长，振动越慢。

分析：振动不同步说明周期和摆长有关，且摆长越长，振动越慢，周期越大。

结论：单摆的周期T和摆长l有关，且摆长l越长，周期T越大。

教师引导学生进一步定量探究单摆的振动周期与摆长的关系：

1. 提出问题：单摆周期T与摆长L可能有什么样的定量关系呢？

2. 引导学生作出猜想与假设

生：单摆周期T与摆长L可能成正比，或者L2成正比，也可能与成正比。

3. 引导探究，设计实验(可使用光电计数器测周期)

4.分组实验，记录实验结果

5.分析与论证

引导学生用图象法处理数据，根据实验数据作出T—L图象和T—L2图像呈非线性，引导学生作出T—图象。（计算机作图）

分析：T—图象为直线说明单摆的周期T与成正比。得出T与L的关系为T= k (k为常数) 教师引导同学具体计算k值，同时，引导学生思考这个公式是否在任何情况下都适用。

课题d：探究单摆的振动周期T与重力加速度的关系

展示在摆球下方有强磁场时单摆振动的周期（摆球选铁球）比无磁铁时单摆的周期小的实验，说明振动周期与重力加速度有关。

将单摆置于斜面上，在小球摆动的位置处粘一块玻璃（使小球摆动的个过程中，尽

可能的减少摩擦力）显然，此时只要改变斜面的倾角α就相当于改变了等效重力加速度：。

结论：单摆的振动周期和重力加速度有关，重力加速度变小周期变长。

（五）归纳总结

教师请各小组代表总结实验过程和结论，并加以点评。

教师引导学生阅读课本，结合实验结论，总结单摆周期公式：。

单摆的振动周期和振幅及摆球的质量无关，和单摆的摆长的平方根成正比，和重力加速度的平方根成反比。

（六）交流和评估

教师引导：通过今天的探究活动，请同学们交流今天的收获，为你们今后的探究有哪些启发？

各小组进行交流，总结学到的知识、方法，及对成功与失败的感受… …

教师对各组的探究活动一一点评，要求学生尊重科学、实事求是、一丝不苟的面对科学问题，无论成功还是失败，鼓励学生勇于提出问题，勇于科学探究，勇于面对自己的错误[9] 。

3 关于探究式教学教育观念的思考

从马克思主义哲学观点来看，个体教育实践是受教育观念的支配与影响的，而教育观念对教育行为的影响往往是潜在的和不自觉，因此教学改革首先是思想观念的改革[10]。我们在学习一种新的教学方法的时候，首先是研究它的原理和指导思想，任何一种新的教学方法或课堂教学模式，都是在一定的教育教学思想的指导下进行的。一个教师只有认真学习、掌握科学的教育理论，树立正确的教育观点，更新观念，提高对“探究式教学”的认识，在工作中就能表现出更大的积极性和创造性，取得显著的教育效果。

1.从注重教学的结果转向注重教学的过程

　　"重结果轻过程"这传统课堂教学中的弊端大家是有目共睹的。而“探究式教学”则重在学习的过程，在学习的过程中使学生思维方法、创新能力得到提高。“探究式教学”的“成果”不一定是具体的、看得见的，按传统的教学评价机制来说，其“成绩”并不是很好，因为，它侧重于培养学生的能力、培养学生创新的意识。在“探究式教学”的过程中，学习者是否掌握某项具体的知识或技能并不重要，关键是能否对所学知识进行运用，从而有所发现、有所创造。换句话说，探究式学习的过程本身也就是它所追求的结果。

在物理教学中实施“探究式教学”中的教师要把重点放在揭示知识形成的过程上，教学中正视探究自然的过程，要通过过程的探究而获得知识。让学生通过感知--概括--应用的思维过程去发现真理，掌握规律。使学生在教学过程中思维得到训练，既增长了知识，又发展了能力。

2.从注重统一规格的知识传授转向注重关照学生个性的全面发展

　传统教学中，让学生每个方面都要按统一规格平均发展。备课用一种模式，上课用一种方法，考试用一把尺子，评价用一种标准。这种"加工厂"般的学生生产模式不符合学生实际，且压抑了学生个性和创造力的培养，导致现行课堂教学中的许多问题和矛盾的产生。探究式课程改革要求需要我们的教师去关注、去研究学生的差异，并非好学生才有能力开展探究，应该给每一个学生参与探究的机会，注意引导同学们让每一个人都对探究活动有所贡献，让每一个学生分享和承担探究的权利和义务。对于某些有特殊学习困难的学生和那些有特殊才能的学生，应给予他们特别的关照和积极的鼓励。同时探究式教学突出培养学生的创新和实践能力、收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力，以及交流协作的能力，发展学生对自然和社会的责任感。

3.从注重掌握知识转向注重知识技能的应用

“探究式教学”重在知识技能的应用，而不在于掌握知识的多少。从认知心理学的角度看，学习可以分为三个层次：第一层次是概念的学习，通过概念来了解事物的性质；第二层次是规则的学习，懂得概念与概念之间的联系；第三层次是问题解决的学习，即运用概念和规则来解决问题。“探究式教学”主要应用在第三层次的学习，其目的是发展运用科学知识解决实际问题的能力，这是它与一般的知识、技能学习的根本区别。在这一点上，“探究式教学”与发现学习、启发式教学等学与教的方式方法有所不同。从应用性的基本特点出发，“探究式教学”还带有综合性的特点。综合运用多方面的知识才能予以解决；涉及的知识面比较广，内容可能是跨学科的。与一般的掌握知识、运用知识、解答问题（习题）的教学活动相比较，“探究式教学”使学生学习更接近于人们的生活实际和社会实践，因而更有利于培养学生的实践能力。

学以致用是物理学基本特征，注重知识技能的应用为物理探究提供广阔的空间。为什么电视机的屏幕能够显现各种颜色？为什么滚烫的开水和凉凉的冰棍都能冒出“白气”来？为什么听声音我们就能知道是谁在说话？……教师应鼓励学生利用课余时间到工厂、建筑工地、码头等地去观察，看看哪些地方用到了所学物理知识。如学习“浮力”后，可去码头看看船舶上标着的“吃水线”，搞清轮船的排水量是怎么回事。学习了“简单机械”后，到建筑工地去看看大吊车，看看它哪部分是杠杆，哪部分是轮轴，哪部分是滑轮组，然后进一步观察这些部分是如何协调运用的。这样的例子不胜枚举，教师要提醒学生处处留心，把所学知识和实际运用联系起来，才能真正学好物理。

4.重视探究中学生独特的感受、体验和理解

当今社会，竞争激烈，对学生的要求不仅要有丰富的知识，更要有创新的能力，所以现代学校教育不仅要有文化传递的功能，更要有发展人的个性，提高人的素质，培养人的创新精神，创造能力的功能。一个人的创造性思维离不开一定的知识基础，而这个基础应该是间接经验与直接经验的有机结合。间接经验是前人直接经验的总结和提炼。直接经验则是学习者通过亲身实践获得的感悟和体验。间接经验只有通过直接经验才能更好地被学习者所掌握、运用，才能转化为个人经验体系的一部分。探究活动中，学生对问题也会出现不同的理解和看法，会有不同的感受和体验，这些学习体验可以弥补知识转化为能力的缺口。

探究过程中的挫折、错误、弯路甚至失败，对学生都具有重要的教育价值。在亲历探究过程中，学生经历挫折与失败、成功与兴奋，这其中的许多感受和体验是他们理解科学的本质、理解科学精神的意义与价值的基础。即使有些探究，学生走了弯路，遭遇挫折和艰辛，甚至最终也没有找到问题的答案而不得不求助于教师直接给出解释，但学生仍从这一亲历过程中学到了不少东西。

5．在强调探究式教学的同时，要注意多种教学方法的综合运用

事实上，灵活多样的教学方法有助于提高学习效率，每种教学方式各有长处和短处，运用得好都会发挥其他教学方法不能代替的特殊功效，运用不好也都会产生这样那样的问题。如教师擅长讲授，讲述得好，也可以生动地向学生传达大量的有用信息；运用不好的话，授课会很沉闷，让人昏昏欲睡。探究式教学能启发和锻炼学生的思维，但运用不好，也可能使课堂讨论变得杂乱无章，离题万里。从另外一个角度来看，探究式教学需要花费很多时间，如果所有的内容都用探究的教学方法，不仅教学时间不允许，也不一定符合教育的经济性原则。总体说来，在实际教学过程中，应综合运用多种教学方式，应该彼此取长补短，互相促进，不可偏废。

4 结束语

总之，在知识飞速更新发展的时代，要求我们教育战线的教师不仅要传授知识给学生，更重要的是要教会他们学习的方法，培养他们自主去探究知识的能力。只有具备了这种能力，才能适应二十一世纪知识经济发展的要求。开展多样化的探究式教学，无疑会给我们的教育带来盎然生机。

参考文献

[1] 麻晓春.《物理探究式教学的初探》[N].《中国教育报》,2003年第3版;　

[2] 李建平.《教师如何走进新课程——课程专家与课程实施者的对话》[N].《中国教育报》，2002年5月;

[3] 曾志旺.《探究性学习在中学物理教学中的应用》[N]，载《学科教育》2001年第9期22页;

[4] 朱学春.《浅谈探究活动中的过程与方法》[M]，无锡市后宅中学，2001.5；

[5] 张大昌.《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)简介》[N]，物理通报，2002年，第三期；

[6] 叶澜.《新编教育课程》[M]，华东师范大学出版社，2001.3；

[7] 许国梁.《中学物理教学法》[M]，人民教育出版社，2000.4;

[8] 罗兆华.《施教为学、促进建构》[N]，载《物理教师》2004年第10期第3页;

[9] 李凌云. 高中物理探究性课堂教学案例--《单摆》, 疆石河子一中;