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[关键词]高中物理；探究式教学；教学实践；思考
[中图分类号]G633.7 [文献标识码)C
[文章编号]1004－0463(2011)12(B)－0074－02
探究式教学是指学生在教师指导下。以类似科学研究的方式去获取知识的一种教学方法。在高中物理教学中，要让学生通过自主探究活动，获得物理概念和规律，在探究和获取知识的同时，培养学生的科学探究能力，达到对学生情感、态度、价值观的最终培养。在这种形式的学习过程中，学生不仅学到了知识，更重要的是学到了获得知识的方法。它符合当前国际教育发展的趋势，与现代社会的高速发展相适应。作为中外诸多教育理论家和教育实践者长期研究探索的理论成果，探究式教学也适应了知识经济对创新思维的要求，注重培养学生的综合素质，对我国科教兴国战略的顺利实施有极其重要的意义。将探究式教学引入当前新课程高中物理教学实践中，有助于拓宽中学物理教学改革的视野。
一、探究式教学的基本过程和功能
探究式教学模式来源于美国教育家萨其曼(Richard Suehman)对于“独立学习者发展”的信念，他认为可以把科学家用来分析解决问题、探究未知世界的理性智慧传授给学生。该模式是在教学过程中，让学生模拟科学家分析解决问题的方法，在学生积极参与科学探索的实践过程中，体会科学家如何面对疑难，学会搜集和加工新资料，从而达到在问题情境中发现问题、解决问题的目标。探究式教学的基本过程如下：
二、探究式教学的实践步骤
(一)选择课题
在探究式教学过程中，教师应根据教学目标，以学生原有知识水平为基础寻找与教学内容密切相关的、可激发学生兴趣的课题。
(二)课堂教学
1.创设情境。创设问题情境是为学生探究活动服务的，问题与疑问是探究的起点，也是探究教学的一个基本特征。在教学中尽量为充满求知欲望的学生创设教学情境，提出富于启发性的问题，捕捉学生创造性思维的兴奋点，这是培养学生探究能力和创造意识的前提。教师在创设问题情境时，应尽可能地通过实物、模型、故事、身边的物理现象、演示实验或多媒体来创设问题情境，以引起学生注意，激发他们的好奇心。比如，《探究加速度与力、质量之间的关系》这节课可用多媒体展示教学情境：一辆小汽车与一辆大货车从红绿灯的十字路口同时起动的画面。
2.提出问题。问题1：从运动性质来看，两车有什么不同?问题2：物体运动的加速度跟什么因素有关?问题3：用什么方法可得出三个物理量之间的关系?引导学生回忆欧姆定律中的实验方法，进一步认识科学研究中常用的、重要的方法——控制变量法。进一步提出：骑自行车时用不同的力踩踏板，同一人分别去拉空拖车和装满重物的拖车等事例启发学生思考。问题4：这些现象反映了加速度跟受力、质量之间有什么定性关系?结论：物体质量一定时，受力越大。加速度越大；物体受力一定时，质量越大，加速度越小。
这样给学生定量探究加速度与力、质量之间的关系奠定了良好的基础。这里准备短片材料是很必要的，教师事先应有全面的考虑。有了以上的铺垫，紧接着提出下一个问题。问题5：物体的加速度与物体质量、受力之间有什么定量关系?
3.准备器材。带滑轮长木板、沙桶、不同质量沙袋、打点计时器、纸条、砝码盒、小车。
4.猜想与假设。猜想与假设是探究过程中的一个重要的环节。如在前面学过的《伽利略对自由落体运动的研究》一节中，正因为伽利略有了合理而大胆-的猜想，从而为后面的实验探究起到了指导性的作用。所以，鼓励学生大胆猜想与假设是探究式教学的重点。
5.验证假设。①设计实验：制定实验方案，实际上就是从操作的角度把猜想或假设具体化、程序化。根据探究假设来确定实验目的。根据实验目的来思考实验的原理，按照实验的原理，来设计实验的程序和步骤，这是构思实验方案的基本線索。
问：利用提供的器材，要达到这个实验目的，比较可行的方案有哪些?
学生讨论，总结出方案。
方案一：直接测量出a、F、m的数值。从结果找出规律。
方案二：由于此实验是探究三者的比例关系。不用测出具体数值，真接控制两车在受不同的拉力情况下同时由静止运动，又同时停止，由位移之比得出加速度之比，然后分析加速度之比与受力之比有什么关系。
说明：考虑到操作性方面，本节课采用方案一。
问1：小车质量不变时，如何给小车施加一个已知的拉力，又如何改变这拉力大小?
说明：为了减小实验误差，所挂物体的质量应远小于小车的质量，有关这个问题的原因，鼓励学生在课余时间去查阅相关资料。教师提供该实验中关于质量如何改变的一些参考数据。
问2：有时加一个质量较小的砝码，小车不会动，这是为什么?
问3：如何将这阻力对实验的影响减小或消除呢?
问4：垫高一端为什么就能平衡摩擦力呢?
教师演示。
强调：做该实验时，数据计算方面比较烦琐。要求学生既要分工，又要合作，发扬团队协作精神。发挥各人所长，如可以两人动手操作，一人处理数据。同时还要注意安全和保护实验器材。
②进行实验(学生动手操作，收集数据，教师调控)。
③数据分析。教师点评，提出几点建议：实验数据处理最好运用图表、图线及拟合线性方程：应灵活运用数学工具处理非线性关系的数据，如变a-m图象为a—l／m图象，即“变曲为直”；可运用信息技术帮助处理数据。
6.得出结论。“发现规律，得出结论”是培养学生科学抽象(表征性抽象和原理性抽象)的活动过程。通过分析实验结果，得出结论：在保持m不变的前提下，a ∝ F；在保持F不变的前提下，a ∝1／m。
三、关于探究式教学的思考
(一)探究式教学应注意的问题
1.从已知探索未知。自觉无知是接受过程开始的前提，当一个人感到无知、困惑时，也就意味着学习的开始。相反，生活在已知世界里，使人感到惬意和满足，以致不思进取。因此，开展探究学习时，教师要特别注意培养学生自觉无知的意识，养成自觉无知的习惯，这就对传统教学及其背后的教育观念提出巨大的挑战，因为通常情况下我们组织课堂教学的方式不利于学生形成求知精神，这体现在我们所制定的从无知到有知的教学目标上，然后根据从无知到已知的转变程度评价学习成功与否。探究教学要求学生向反向移动：教学应从学生的已知开始。探究未知。教学结束时学生仍沉浸在多角度看问题的兴奋之中，并把所得结论运用到新情况的过程中发现新问题，产生新的探究兴趣。
2.鼓励学生各抒己见。探究式教学的倡导者和实践者萨其曼指出，课堂上学生感到自由和轻松是开展探究式教学的两个重要条件。教师必须认识到并非所有学生的知识基础都相同，都能以相同的速度学习，因此教师要鼓励学生大胆提出和验证自己的猜想，用自己的方式解决疑问，无论多么幼稚可笑，教师都不要轻易作出否定或肯定性的结论，而要让学生通过多种途径收集证据或实验来验证。从而促使学生在理解的基础上主动转变观念。
3.引导学生积极行动。实践是检验真理的唯一标准，有了好的想法就要立即行动起来，搜索有关信息，扎扎实实地进行探究活动。因此，教师要带领学生构建起“灵动”的物理课堂，不要轻易放过某个看似荒诞、离奇的想法，引导学生积极行动起来。
(二)探究式教学的局限性
任何一种教学方式、方法都有其局限性，探究式教学也不例外。探究式教学更注重知识的形成过程，难以使学生获得比较系统的学科基础知识，况且并非所有的学科知识都适合探究式教学，那种体现物理名称、概念、事实等方面的陈述性知识就不需要学生花时间去探究，仅靠听讲、阅读等方式就能掌握：在传统的教学任务还没有相应改革的情况下。课时不足是开展探究性教学的一个突出障碍。而在教学内容和教学条件变化不大的情况下，要实现教师教学方式的重大转变，还需要一个较长的过程；探究式教学还要求比较充足的教学设备和课外教学资源，这种方式更适合于小班授课和开展小组讨论，目前的班级规模难以使每个学生都参与到全部探究过程中去，在目前情况，这些资源还有待进一步开发。因此，探究式教学虽有许多优点，但受学科教学目标、教学时间、教学内容的局限，其优点难以在学科教学中得以充分发挥。
编辑：张昀
[中图分类号]G633.7 [文献标识码)C
[文章编号]1004－0463(2011)12(B)－0074－02
探究式教学是指学生在教师指导下。以类似科学研究的方式去获取知识的一种教学方法。在高中物理教学中，要让学生通过自主探究活动，获得物理概念和规律，在探究和获取知识的同时，培养学生的科学探究能力，达到对学生情感、态度、价值观的最终培养。在这种形式的学习过程中，学生不仅学到了知识，更重要的是学到了获得知识的方法。它符合当前国际教育发展的趋势，与现代社会的高速发展相适应。作为中外诸多教育理论家和教育实践者长期研究探索的理论成果，探究式教学也适应了知识经济对创新思维的要求，注重培养学生的综合素质，对我国科教兴国战略的顺利实施有极其重要的意义。将探究式教学引入当前新课程高中物理教学实践中，有助于拓宽中学物理教学改革的视野。
一、探究式教学的基本过程和功能
探究式教学模式来源于美国教育家萨其曼(Richard Suehman)对于“独立学习者发展”的信念，他认为可以把科学家用来分析解决问题、探究未知世界的理性智慧传授给学生。该模式是在教学过程中，让学生模拟科学家分析解决问题的方法，在学生积极参与科学探索的实践过程中，体会科学家如何面对疑难，学会搜集和加工新资料，从而达到在问题情境中发现问题、解决问题的目标。探究式教学的基本过程如下：
二、探究式教学的实践步骤
(一)选择课题
在探究式教学过程中，教师应根据教学目标，以学生原有知识水平为基础寻找与教学内容密切相关的、可激发学生兴趣的课题。
(二)课堂教学
1.创设情境。创设问题情境是为学生探究活动服务的，问题与疑问是探究的起点，也是探究教学的一个基本特征。在教学中尽量为充满求知欲望的学生创设教学情境，提出富于启发性的问题，捕捉学生创造性思维的兴奋点，这是培养学生探究能力和创造意识的前提。教师在创设问题情境时，应尽可能地通过实物、模型、故事、身边的物理现象、演示实验或多媒体来创设问题情境，以引起学生注意，激发他们的好奇心。比如，《探究加速度与力、质量之间的关系》这节课可用多媒体展示教学情境：一辆小汽车与一辆大货车从红绿灯的十字路口同时起动的画面。
2.提出问题。问题1：从运动性质来看，两车有什么不同?问题2：物体运动的加速度跟什么因素有关?问题3：用什么方法可得出三个物理量之间的关系?引导学生回忆欧姆定律中的实验方法，进一步认识科学研究中常用的、重要的方法——控制变量法。进一步提出：骑自行车时用不同的力踩踏板，同一人分别去拉空拖车和装满重物的拖车等事例启发学生思考。问题4：这些现象反映了加速度跟受力、质量之间有什么定性关系?结论：物体质量一定时，受力越大。加速度越大；物体受力一定时，质量越大，加速度越小。
这样给学生定量探究加速度与力、质量之间的关系奠定了良好的基础。这里准备短片材料是很必要的，教师事先应有全面的考虑。有了以上的铺垫，紧接着提出下一个问题。问题5：物体的加速度与物体质量、受力之间有什么定量关系?
3.准备器材。带滑轮长木板、沙桶、不同质量沙袋、打点计时器、纸条、砝码盒、小车。
4.猜想与假设。猜想与假设是探究过程中的一个重要的环节。如在前面学过的《伽利略对自由落体运动的研究》一节中，正因为伽利略有了合理而大胆-的猜想，从而为后面的实验探究起到了指导性的作用。所以，鼓励学生大胆猜想与假设是探究式教学的重点。
5.验证假设。①设计实验：制定实验方案，实际上就是从操作的角度把猜想或假设具体化、程序化。根据探究假设来确定实验目的。根据实验目的来思考实验的原理，按照实验的原理，来设计实验的程序和步骤，这是构思实验方案的基本線索。
问：利用提供的器材，要达到这个实验目的，比较可行的方案有哪些?
学生讨论，总结出方案。
方案一：直接测量出a、F、m的数值。从结果找出规律。
方案二：由于此实验是探究三者的比例关系。不用测出具体数值，真接控制两车在受不同的拉力情况下同时由静止运动，又同时停止，由位移之比得出加速度之比，然后分析加速度之比与受力之比有什么关系。
说明：考虑到操作性方面，本节课采用方案一。
问1：小车质量不变时，如何给小车施加一个已知的拉力，又如何改变这拉力大小?
说明：为了减小实验误差，所挂物体的质量应远小于小车的质量，有关这个问题的原因，鼓励学生在课余时间去查阅相关资料。教师提供该实验中关于质量如何改变的一些参考数据。
问2：有时加一个质量较小的砝码，小车不会动，这是为什么?
问3：如何将这阻力对实验的影响减小或消除呢?
问4：垫高一端为什么就能平衡摩擦力呢?
教师演示。
强调：做该实验时，数据计算方面比较烦琐。要求学生既要分工，又要合作，发扬团队协作精神。发挥各人所长，如可以两人动手操作，一人处理数据。同时还要注意安全和保护实验器材。
②进行实验(学生动手操作，收集数据，教师调控)。
③数据分析。教师点评，提出几点建议：实验数据处理最好运用图表、图线及拟合线性方程：应灵活运用数学工具处理非线性关系的数据，如变a-m图象为a—l／m图象，即“变曲为直”；可运用信息技术帮助处理数据。
6.得出结论。“发现规律，得出结论”是培养学生科学抽象(表征性抽象和原理性抽象)的活动过程。通过分析实验结果，得出结论：在保持m不变的前提下，a ∝ F；在保持F不变的前提下，a ∝1／m。
三、关于探究式教学的思考
(一)探究式教学应注意的问题
1.从已知探索未知。自觉无知是接受过程开始的前提，当一个人感到无知、困惑时，也就意味着学习的开始。相反，生活在已知世界里，使人感到惬意和满足，以致不思进取。因此，开展探究学习时，教师要特别注意培养学生自觉无知的意识，养成自觉无知的习惯，这就对传统教学及其背后的教育观念提出巨大的挑战，因为通常情况下我们组织课堂教学的方式不利于学生形成求知精神，这体现在我们所制定的从无知到有知的教学目标上，然后根据从无知到已知的转变程度评价学习成功与否。探究教学要求学生向反向移动：教学应从学生的已知开始。探究未知。教学结束时学生仍沉浸在多角度看问题的兴奋之中，并把所得结论运用到新情况的过程中发现新问题，产生新的探究兴趣。
2.鼓励学生各抒己见。探究式教学的倡导者和实践者萨其曼指出，课堂上学生感到自由和轻松是开展探究式教学的两个重要条件。教师必须认识到并非所有学生的知识基础都相同，都能以相同的速度学习，因此教师要鼓励学生大胆提出和验证自己的猜想，用自己的方式解决疑问，无论多么幼稚可笑，教师都不要轻易作出否定或肯定性的结论，而要让学生通过多种途径收集证据或实验来验证。从而促使学生在理解的基础上主动转变观念。
3.引导学生积极行动。实践是检验真理的唯一标准，有了好的想法就要立即行动起来，搜索有关信息，扎扎实实地进行探究活动。因此，教师要带领学生构建起“灵动”的物理课堂，不要轻易放过某个看似荒诞、离奇的想法，引导学生积极行动起来。
(二)探究式教学的局限性
任何一种教学方式、方法都有其局限性，探究式教学也不例外。探究式教学更注重知识的形成过程，难以使学生获得比较系统的学科基础知识，况且并非所有的学科知识都适合探究式教学，那种体现物理名称、概念、事实等方面的陈述性知识就不需要学生花时间去探究，仅靠听讲、阅读等方式就能掌握：在传统的教学任务还没有相应改革的情况下。课时不足是开展探究性教学的一个突出障碍。而在教学内容和教学条件变化不大的情况下，要实现教师教学方式的重大转变，还需要一个较长的过程；探究式教学还要求比较充足的教学设备和课外教学资源，这种方式更适合于小班授课和开展小组讨论，目前的班级规模难以使每个学生都参与到全部探究过程中去，在目前情况，这些资源还有待进一步开发。因此，探究式教学虽有许多优点，但受学科教学目标、教学时间、教学内容的局限，其优点难以在学科教学中得以充分发挥。
编辑：张昀