探究式教学的注意要点

第五节　探究式教学的注意要点

初中物理实验课程的试验表明，探究式教学进入课堂正改变着教师的教学方式和学生的学习方式。在此试验过程中，既积累了不少好的经验，也出现了许多问题和困惑。例如，由于课堂探究活动的增加，教师负担加重，教学任务难以完成；课堂表面看起来轰轰烈烈，但学生似乎什么也没学到：在探究中，能力较强的学生收获颇多，能力较弱的学生稀里糊涂，两极分化严重；由于对探究教学的误解，在探究教学中存在着表面化、僵硬化、形式化、教条化等一些不可忽视的问题。

下面结合高中物理教学的现状和具体实际，就探究式教学谈四个应注意的问题。

一、不要把探究式教学理解成七个探究要素的流程式教学

《物理课程标准》对科学探究提出了七个要素，是为了让广大教师了解科学探究所包含的基本要素，并希望在高中物理教学过程中，通过若干课题的研究后，所有的过程目标都能得到强化，从而使学生科学探究的整体能力得到全面的提高。但在教学中，却发现有些教师过分拘泥于探究式教学的程式，无论什么探究活动，都要套用七个要素来一遍，把探究式教学理解成七个探究要素的流程式教学，结果弄得很生硬和别扭。在教学实践中还发现，不是所有的探究都一定具有七个要素，如在本章第四节介绍的“曲线运动速度方向的探究教学”，该探究就没有猜想与假设这个环节，但一点也不妨碍探究的进行，学生带着问题进行实验、收集实验信息、对实验信息分析处理、最后得到结论。又如，在上“电磁振荡”这一节课时，教师在下课前布置了如右框内的思考题。这道思考题给学生留有思考的余地，带着问题下课，学生就会在课后主动复习，查阅有关资料，根据所学的知识试探性地解决该问题，这就是一个很好的探究教学，尽管学生无须经历猜想与假设、制定计划与设计实验这几个环节，但一点也不影响学生探究的进行。

探究式教学不是呆板的、僵固的，而是灵活的，在高中物理的探究式教学中，要根据具体的教学内容，对七个探究要素作不同的要求和侧重。例如，关于“感应电流的方向（楞次定律）”的探究，其重点环节是探究结论的形成和表述：探究“单摆周期与什么因素有关”时，由于这是一个定性探究，控制变量就变得很关键，所以设计实验是这个探究的重点；探究“单摆的周期和摆长的关系”时，数据分析和处理是这个探究的重点；在本章第四节介绍的“原子核式结构的探究教学”中，根据提供的问题背景，对原子结构提出各种各样的假设以及对各种假设进行归纳总结，得到一个较为合理的结论则是这个探究活动的重点等等。

二、不要把探究教学理解成完全放手让学生自由活动

探究式教学是在课堂教学情境下由教师组织、参与、指导和引导，学生从好奇心及兴趣出发，自身发现问题，通过实验、实践，用所学的知识去解决问题、验证原理或相关知识的综合性教学活动，千万不要把探究教学理解成完全放手让学生自由活动。

在初中，对于“探究串联、并联电路中的电流规律”这一节探究课，有些教师认为探究就是让学生自由活动，于是没有事先准备好教学，在教学中也没有对学生进行必要的引导和指导，结果使学生的探究活动显得非常无序，很多学生在纠缠灯泡为什么不亮、为什么不能调高电压、电流表指针为什么向反方向偏等问题上，课堂气氛看起来轰轰烈烈、热热闹闹，但实际上学生却一无所获。在高中物理必修l的“合力与分力关系的探究实验”中，有些教师完全放手让学生自由活动，使学生普遍得到实验记录（没有记录橡皮筋伸长后的结点位置，没有用力的图示标度合力与分力的大小），从这个记录我们可以看出，学生肯定不能顺利完成这个探究活动。其实，要在实验的基础上得到力的合成的平行四边形定则，并不是一件容易的事。这是因为：第一，本实验涉及到等效替代的物理方法；第二，学生以往的实验记录都是一些数字，而这个实验记录有数字（弹簧测力计的读数）、点（力的作用点）和线（力的作用方向），学生对这种记录方法不一定习惯；第三，以往的实验处理都是加减乘除的运算，这个实验却需要用作图来处理。所以，在“合力与分力关系的探究”教学中，教师要在以下几个方面对学生进行指导：①本实验的思想方法是等效替代，替代的前提是等效。②本实验中如何才算等效？（橡皮筋伸长的长度相等）③实验中要记录一些什么东西？（力的三要素，即大小、方向和作用点）④记录时要注意什么？（合力、分力的作用点相同，即用一个和两个弹簧测力计拉橡皮筋时，要保证橡皮筋伸长的长度相同，并要在白纸上记下这个伸长点的位置）⑤怎样记录？（该实验是在一张白纸上画点、作线）⑥两个分力的代数和会等于合力的大小吗？⑦如何处理记录的信息？（用力的图示法画出分力、合力，以两个分力为邻边作平行四边形，并画出其对角线，将这条对角线与记录的合力进行比较）

在探究式教学中，教师管得太多、束缚学生的手脚固然是不好的，但什么都“放手”不管也不行。教师要精心安排，充分预测，在探究过程中要和学生同悲、同乐，一起享受成功与失败，并引导好学生积极参与“过程与方法”，在感受体会中总结提高。

学生受到原有基础知识、智力和非智力等因素的影响，如果探究成为自由活动，那么基础知识差、探究能力差的学生就会产生依附心理和自卑心理，参与意识淡化，最后会导致严重的两极分化，这违背了探究式教学旨在提高全体学生科学素养的初衷。

可以说，探究式教学的成功与否与教师的积极指导是分不开的，尤其是探究教学的起始阶段。

三、不要把探究式教学与讲授式教学对立起来

讲授式教学就是主要由教师用语言传授知识，学生间接地获得知识的教学过程，间接获得知识仍然是学生获得知识的重要途径。在新课程中提倡探究式教学，并不是要否定讲授式教学，为提高探究质量，我们仍然不能忽视讲授式教学。因为探究的过程离不开应用知识和技能；在提出问题时，评价问题的价值和可探究性时需要一定的知识；在作出猜想与假设时，需要依据已有的知识和经验；设计实验时，需要掌握相关的原理和方法；只有将证据与科学知识建立联系，才能得出合理的解释；检验和评价探究的结果需要原理、模型和理论。而这些知识和技能不可能都通过探究直接获得，都必须依赖教师的有效讲授。

探究不仅需要时间和空间，还需要探究者的顿悟，即使有现成的答案，也并不是所有的探究都能得到理想的结论，如在探究光的反射规律时，为什么会想到引入一条法线；在探究通电导线在磁场中受力方向时，即使是明白了这个方向有一定的规律可循，但为什么会想到用左手来判断；在探究光的折射规律时。为什么会想到用入射角和折射角的正弦比，等等。这些内容用讲授式教学就会比用探究式教学的效果更实际和有效。

教学方式是多样的，不同的教学内容可采用不同的教学方式。知识性、定义类、单位及其换算类的内容，主要采取讲授式教学方式，如电流的定义、方向、单位及其换算；凡是概念性强、学生容易产生分歧的内容，一般采用讨论式教学方式，如功的概念、牛顿第一定律等；凡涉及应用知识的迁移能力、对待事实证据的科学态度、搜索信息能力、交流与合作能力方面的内容，一般采用探究式教学方式。在传授知识的同时渗透探究的思想，在探究的过程中传授必要的知识，也是一种可以借鉴的教学方式。

四、探究式教学也要有相应的作业

传统的任何一种教学方式，都会给学生布置相应的作业，用以巩固知识、加深对概念和规律的理解。而探究式教学的作业问题，无论是义务教育阶段还是高中阶段的新课程实验中，都是一片空白。我国中学的教学现状仍然是大班制，师生一节课探究下来，学生有什么得失？是否落实了新课程的三维目标？这些问题都是教师在课堂上很难了解的。因此，通过布置相应的探究作业，会对我们的教学有很大的帮助。如通过分析学生原始数据的记录，可大致了解学生实验情况：分析学生对实验结果的表述，可大致了解学生对知识要求掌握的程度；分析学生对实验过程、实验结果的进一步思考和建议，可大致了解学生的情感态度和价值观等方面的情况，并可发现学生的闪光点和创新思维，等等。下面是几位学生在学习“力的等效和替代”后向老师提出的问题（由于老师没有布置相应的书面作业，权当学生的口头作业）。学生：老师！教科书用马德堡半球这个例子来说明力的等效是不好的。教师：为什么？学生：首先，一看到马德堡半球，我们的第一反应是说明大气压很大，因为初中就是用这个实验来说明大气压很大的（学生的原有知识）。其次，在增加拉力时，可能增到7匹半马时就把球拉开，这时两头大象的力就等效成7匹半马的力；也可能当大象用其最大力的60%时就把球拉开了，这时就相当于0.6头大象的力与8匹马的力等效。总之这个等效的特征不明显。

教师：说得很有道理，你有什么好方法吗？

学生：我认为用曹冲称象或用阿基米德原理来说明力的等效，其效果可以会更好。

学生的这份口头作业交得非常好己的见解，敢于对“权威”（教科书有理，不仅指出了问题所在，还提供就是希望培养出一大批类似这样的学表明学生思考了力的等效问题，而且有自提出批判。学生对问题的表述清楚，言之解决问题的方案。我们提倡探究教学，不就是希望培养出一大批类似这样的学生吗？为了了解、发现这样一批学生，并给予支持、鼓励和表扬，通过完成探究作业是一个最有效的途径。

以什么样的方式完成探究作业？完成怎样的探究作业？这些将是高中物理教学中全新的研究课题。探究报告、课堂原始记录、课后反思、别的方法、建议、评价等都可以成为探究作业。总之，探究作业的形式不拘，内容不限，只要能反映学生学习状况就行。布置探究作业，可促进探究教学的顺利、健康发展，正如向水中丢一块石头，肯定会激起几朵浪花。