物理探究式教学之探究
科学 探究是物理课程标准提出的新要求,是物理新课程的一大突出特征。在课程标准中
,科学探究是与科学 内容 并列并处于上位的内容,因而,科学探究贯穿于新课程始终。
教师能否有效组织学生实施科学探究,关系到物理课程标准精神的落实,关系到学生 学
习 方式的转变,更关系到学生科学素养的提高。笔者结合对新课程教学视导和思考,就
与科学探究相伴而生的探究式教学作一探究。
物 理学 不仅指物理知识,而且还包含科学思想、科学 方法 、科学态度和科学精神。物理
学产生和 发展 于实践(实验),是一门以观察和实验为基础的科学,因而物理教学理应
突出实验,并发挥实验的育人作用。传统的物理教学只把实验作为实现知识目标的手段,
在技能锻练上也很薄弱。又由于受应试 教育 的 影响 ,实验多停留在纸上谈兵的层面上,
实验中的育人因素没能得到挖掘和体现,本来精彩诱人的物理课堂变成为空洞的说教,将
学生学习物理的积极性和热情扼杀殆尽。物理课程标准将科学探究列入内容标准,“旨在
将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向
主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探
索精神。”它不仅是重要的教学方式,更是学生的学习目标,“学生在科学探究活动中,通
过经历与科学工作者进行科学 研究 时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究
的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。”
科学探究包括“提出 问题 →猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验与收集证据→ 分
析 与论证→评估→合作与交流”七个要素。根据课程标准精神,每一要素都有其相应的能
力要求,它具有提高学生的科学素养和人文素养的双重功能。 目前 ,学科教师对科学探
究的重要性已有了一定的认识,不管是概念课还是专题探究课,大都能较好地体现科学探
究的几个要素,特别是关于“提出问题”这个首要要素。课堂上教师能为学生提供一定的问
题情景,并组织学生参与一些活动,激发学生从中观察发现问题并提出要探究的问题,能
较好地组织学生从事探究活动,并对活动进行分析和概括,形成知识。但结合课程标准的
要求,多数教师在实施探究式教学时,要么对其相关要素的内涵领会不深刻、要求不能很
好把握,要么机械呈现科学探究的“七个要素”,学生的科学探究流于过程,难以发挥其科
学探究应有的功效。在科学探究七个要素中,第一要素是提出问题。探究课伊始,教师虽
也为学生设计提供了一些问题情景,但都不很丰富。创设的情景要么过程短暂,学生没有
充分的观察思考,要么与探究的问题缺乏联系,使学生思维偏离探究主题。学生从情景中
提不出有价值的问题,或由老师提出问题,而不是学生的真问题。此环节的过程性不强,
老师没能有效地培养学生的问题意识和提出问题的习惯。学生的问题常常是直观现象加问
号,需要老师引导学生将其转化为要探究的科学问题,对此,老师缺乏有效及时的引导和
指导。在探究活动和交流过程中学生也都没能提出相应的问题,仍然是老师问学生答。说
明老师“以问题为纽带”的科学教学观还没形成。此外,多数探究课都没有很好体现评估要
素,信息交流也多停留在老师和学生之间。
科学始于问题,问题源于发现,发现源于情景。所以,为学生创设丰富真实的物理情景,
组织引导学生认真观察,对学生大脑产生刺激,引发认知冲突,从而引导学生发现问题并
提出问题是科学探究的灵魂,也是成功进行科学探究的前提,也是由学生年龄特点和认知
水平决定的。因此,科学探究七个要素中的“提出问题”是首要要素。在组织学生进行科学
探究时,教师要竭力为学生提供丰富的物理情景,组织引导学生从多角度认真观察,激发
学生发现问题并提出值得探究的科学问题。爱因斯坦说过,发现问题比解决问题更重要。
学生能从提供的情景中发现问题,说明学生全神贯注,并初步学会了观察。发现是创新的
基础。这是学生学习物理应形成的能力之一。根据物理学科的特点和学校实际,教师为学
生提供的情景一般可概括为以下三类:一是实物展示(操作或演示)的真实情景;二是多
媒体呈现的模拟情景;三是由生动的语言描述的物理情景。我们提倡以实物提供的情景为
主,这更能引发学生的兴趣和注意,引起更强烈的刺激和认知冲突。在以实物展示(操作
或演示)时,可采用“慢动作”或“慢镜头”的呈现方式,使学生能充分观察和思考,甚至可
以用“哑语”的方式,更能起到“此处无声胜有声”的特效功能。运用媒体呈现时,也应反复
两次,以克服媒体瞬时性的不足。在情景呈现的过程中,需要教师的适时激疑和质疑,鼓
励学生发现问题和提出值得探究的问题,并引导学生将问题进行归纳。这创设情景的目的
和科学探究的源头活水,也是学生进行探究的动力之源。
关于学生的具体探究活动,是在教师组织学生进行制定计划和设计实验并对方案进行优化
的基础上进行的。中外 研究 和实践表明,探究式教学包括结构型探究、指导型探究、开
放型探究三种。在这三类探究教学活动中,教师的直接指导和帮助相应地越来越少,学生
探究的自主性和独立性越来越强。从某种意义上说,开放型探究教学与 科学 探究十分相
似或接近。探究教学的开展会受到诸多因素的 影响 ,所确立的科学探究程序和学生认知
方式是建立探究教学模式的两个至关重要的依据。忽视前者教学就不能体现科学探究的特
性,失去探究教学的基本规范;忽视后者探究教学就会缺乏心理基础,难以落到实处。因
此,探究教学应以学生 发展 水平为基础对科学探究程序进行优化和模拟。笔者认为,结
构型探究显得教条呆板甚至有点僵化,多少有悖于新课程倡导的培养学生自主意识和能力
的精神要求。根据学生的 学习 基础和认知发展水平,在组织初中学生特别是八年级学生
进行科学探究时,应以指导型探究为主,辅以开放型探究。在学生探究前和探究过程中应
有必要的面上指导和个别具体的指导,决不是听之任之的“牧羊式”的探究。否则会有相当
小组的探究带有极大的盲目性,达不到探究的目的。
科学探究的“七个要素”是要素而不是七个环节,也不应理解为程序。应避免将“七个要素”
以环节或程序的形式呈现,也不应在一个探究课题中同时要体现各要素。科学探究对学生
乃至对老师都是新课题,新课程科学探究课的要求也是逐步完善和深化。并且各要素也应
是隐性显现而不是机械的显性呈现。因而,在实施探究式教学时要灵活处理,避免程式化
甚至“八股化”。笔者认为,不论是那种探究课题,只少应有“提出 问题 、合作交流和评估
(评价)”三个要素的体现。提出问题是进行科学探究的前提,合作交流是培养学生合作
意识和语言表达能力的重要途径,评估(评价)是培养学生甄别判断和创新能力和交流互
动的有效手段。并且,合作交流和评估(评价)是伴随着整个探究教学始终,并不是游离
于各要素之外而独立存在的一个程序。
为确保探究式教学的有效实施,笔者在实践中探索尝试出“发现探究导学”探究式课堂教学
模式,其课堂结构是“情景激趣→问题导引→活动探究→反馈交流→ 应用 活化”。具体概括
如下:1.学生围绕教师创设的物理情景或现象引发学习兴趣,教师设法激起学生认知冲
突,激发他们的求知欲望并提出探究问题;2.学生通过动手实验探究问题,形成和检验
假设,解决问题,解释观察结果;3.学生 分析 、解释数据,对自己的观点进行综合;4
. 教师与学生共同回顾与评价所学 内容 与学习 方法 ;5. 将所学知识运用于新情境,
以拓宽理解,形成新技能。
一堂优质高效的科学探究课需要时间作保障,这正是有效进行科学探究课的矛盾所在。因
此,实施探究式教学需要教师对课堂教学进行优化。笔者曾提出课堂教学“六优化”,乃不
适为提高探究式教学效果的有效思路和措施。课堂教学“六优化”,即“优化课堂结构,优化
课堂环境,优化课堂语言,优化教学内容,优化教学方法和优化教学手段”六个方面。实
现了教学“六优化”就可保证探究教学有效实施。这需要教师的深入研究和探索。
参考 文献 :
1.《物理课程标准》,北京师范大学出版社,2001.7
2.徐学福:《科学探究与探究式教学》, 《课程·教材·教法》2002.12
3.李建华:《实现教学“六优化”,落实课改新理念》, 《河南教研》2005.7