初中物理探究式教学的设计与实施

安庆市教育教学研究室 徐跃华 246004

在义务教育《物理课程标准》中，将“科学探究”列入课程目标，并明确指出“科学探究是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。”科学探究作为一项新的教育内容和教学方式，它的总目标很明确，就是培养学生的科学探究能力，培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，以及通过科学探究活动来培养学生的参与意识、关心社会与关心生活的意识。而传统的教学在科学探究方面可以说是零，传统的教学模式是教师讲，学生听，虽然这种教学模式在今后的教学中还会发挥作用，但要实现三维培养目标，就必须注入新的教学模式，那就是探究式教学，开展科学探究。什么是探究式教学呢？所谓探究式教学就是在教学中引导学生进行科学探究。这种教学模式有利于新课程三维目标（知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观）的实现。

探究式学习是对原来物理教学方式的一个补充，不是完全取代，不是每节课都要进行探究式教学，它是物理课程中的一种新的形式，它强调科学概念、科学方法、科学态度三者的综合，过去比较重视科学概念和规律的教学，强调“双基”（基本知识和基本技能），对科学方法和科学态度不够重视。探究式学习强调学生在探究活动中的经历、体验和感悟。实施探究式教学有助于物理课程扬长避短，有助于加深学生对科学、技术和社会关系的认识，有助于发展学生对科学技术的兴趣和爱好，有助于扩大学生的知识面，有助于促进学生的自主性发展，从而达到素质教育的目标，为学生的终身学习打好基础。

一、探究性学习的一般过程和步骤

探究性学习实质上是使学生通过类似于科学家的探究过程理解科学概念和规律的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。

在《物理课程标准》中针对初中生的年龄认知水平特点，明确提出了科学探究七个要素并对每一个要素的基本要求都作了说明，这七个要素是：1、提出问题；2、猜想与假设；3、制定计划与设计实验；4、进行实验与收集证据；5、分析与论证；6、评估；7、交流与合作。以上依次排列的七个要素是科学探究的一般过程和步骤。《物理课程标准》中结合一些案例对科学探究活动过程、步骤作了详细的介绍。在探究能力的基本要求中，有些是要求学生通过在一次探究活动中就要达到的目标，比如要素1中 “能书面或口头表述这些问题”和对要素4中“会使用简单的试验仪器，能正确记录实验数据” 的基本要求等。但是绝大多数是学生通过多次探究活动才能达到的目标，比如要素5中 “分析论证在科学探究中是必不可少的”和要素7中“在合作中注意既坚持原则又尊重他人”、“有团队精神”等。

二、探究性学习的内容选择

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，在初中教学中有一定的要求。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

在上科版八年级教材中，第七章第三节物质的密度是一节较好的科学探究的内容。我们知道密度是初中物理的一个重要知识内容，如何使学生正确理解和建立密度概念，教材使用了实验探究的方法。教学中可通过观看多媒体课件，《阿基米德鉴别王冠的故事》来激发学生的兴趣，引起学生如何鉴别物质的猜想（提出问题）。然后通过实验探究活动测量比较不同体积的同一种物质的质量是否相同；再通过测量比较相同体积的不同物质的质量是否相同；由此引导学生分析得出相同物质的质量与体积的比值是个定值，而不同物质的这个比值一般不同；再经过是否可改变这个比值的思考，从而引入密度的概念。

再如，在上科版九年级教材中，欧姆定律是通过实验总结出的定律，如果让学生通过探究活动去认识和学习，能更近似地经历科学家进行探究的过程。教学过程中可先让学生探究电阻一定时电流与电压的关系，在电压一定时电流与电阻的关系，再自己去发现、总结定律。

这样的探究学习有助于学生理解概念和规律的内涵，有助于学生了解学科知识的发展过程，有助于学生掌握探索客观世界的科学方法。

2、 探索性实验

在上科版这套教材中有很多探索性实验，如第四章第五节“凸透镜成像”、第五章第五节“摩擦力”、第八章第二节“液体的压强”还有第九章第一节“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，又是解释生活现象最需要

的，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：在学习了声现象之后可以组织学生探究“如何减弱居住环境周围的噪声？”，在学习了“眼

睛与视力矫正”一节后可组织学生探究“近视眼和远视眼是如何形成的？怎样矫正？”，再比如，在学习了磁现象以后可探究“永磁体被加热后磁性是否发生变化？”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

尽管初中物理是经典物理学中的一些最基本、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：在学习第十九章材料世界以后，可以让学生自己阅读有关书籍，收集有关超导材料、纳米材料的一些资料。结合重力的教学，让学生自己从课外书籍和媒体中了解航天技术的发展及我国航天技术的现状。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、自然资源的枯竭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。

在探究过程中，教师应起指导、服务、关系协调的功能，在学习成果评价时，教师要象一个主持人一样促进学习小组之间的交流，并且还要做一个民主的裁判。

三、探究性学习的组织形式

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。

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“声音的产生传播”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，观察声源发生时的振动现象，教师引导学生猜想声音是由物体振动产生的，声音的传播需要介质。通过实验观察再试验验证猜想的结果，得出结论，再与生活和自然相联系，解释自然和生活中的现象，进一步验证结论的可靠性。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

如在学习了光的反射之后，可以让学生制作简易的潜望镜，通过学生制作过程，了解光的反射规律和运用所学知识解决实际问题。也可以调查学校或家庭所在区域的光污染现象，写一份调查报告。

○课内学习内容的延伸

在学习了第五章第四节来自地球的力之后，可探究怎样用实验的方法测量物体的重心？在学习了质量知识后，可让学生调查成年人大脑的质量、成年人血液的质量、自行车的质量、摩托车的质量、一个鸡蛋的质量……。

○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定时向学生公布，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。

探究式教学是提高学生的科学素质和培养学生创新意识的一种积极有效的教学模式，它不等同与过去的学生实验，不是要求学生在教师的统一要求下使用规定的器材、按照统一的步骤进行重复性的简单操作，而应鼓励学生在原有的知识水平、能力水平的基础上学习创新。

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