物理探究式教学之探究

河南省内乡县教研室　李建华

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