學科教育論文-論“探究學習”在物理教學中的應用摘要：隨著物理新課標的實施，初中物理教學中運用探究學習方法的地方越來越多。本文從什么是探究學習開始，結合筆者在教學中的經驗，著重從初中物理科學探究要素中的前三個要素“提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗”來探討探究學習在物理教學中的應用。關鍵詞：探究學習；問題；物理教學“探究學習”的倡導者是美國芝加哥大學施瓦布（J.J.Schwab,1909）教授。他強調學生的學習方法與過程，認為探究式過程和方法適合在理科教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，并進一步指出，教師的新技術和習慣，不是命令學生學習，而是教授學習方法，培養(yǎng)自我汲取知識的能力。我國基礎教育課程改革后的物理課程標準強調，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。通過探究讓學生學習物理知識與技能，體驗科學探究的樂趣，學習科學探究的方法，領悟科學的思想和精神。教師應該有目的、有計劃地培養(yǎng)學生自我汲取知識的能力，而“探究學習”就是培養(yǎng)學生這種方法和能力的教學方式。在現階段的物理教學中，科學探究的要素有提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。筆者認為其中的“提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗”是教師在教學中要引導和教授給學生的，本文將從這三個過程來淺析“探究學習”在物理教學中的應用。一、提出問題“能在觀察物理現象或物理學習過程中發(fā)現一些問題，有初步的提出問題的能力”這是新課程提出的目標之一，可以說，探究課的開展是以提出問題、確立課題為起點的。愛因斯坦曾經說過“提出問題比解決問題更重要”，提高了學生的提問能力能使探究課順利有序地進行，起到提高課堂效率的作用。在現實的教學中，學生的提問能力并不強，要靠教師在教學中不斷的培養(yǎng)，對于學生提問能力的培養(yǎng)，筆者認為應從以下三個方面著手：1.激活思維，培養(yǎng)學生的問題意識初中生提不出問題主要原因是學生沒有進入學習情境中，尚未進入思考狀態(tài)，無問題意識，所以無問題可提。教師應該有意創(chuàng)設一些有趣情境和提示性語言，激活學生思維使之產生問題意識。如在“探究杠桿平衡條件”教學時，筆者改用兩只大小不同的陶瓷豬和蹺蹺板做實驗，要求把兩只小豬放到蹺蹺板上使蹺蹺板處于水平位置上，學生看到憨態(tài)可鞠的小豬時都踴躍舉手演示實驗，此時學生很快進入學習情境中。筆者提示學生要使蹺蹺板保持水平，要滿足什么條件？使蹺蹺板平衡跟什么因素有關？多數學生都能意識到使蹺蹺板水平平衡，不僅與重力大小有關還與距離有關。學生的問題意識來源于充滿疑問和有趣的情境中，教師在探究前有意創(chuàng)設有趣、充滿疑問的情境，將所要學習的內容、知識與學生的求知心理聯系起來，激發(fā)學生的積極思維，并由此產生問題意識和強烈的探究欲望。2.鼓勵學生提出問題，形成初步的提問能力在有趣的情境和問題情景刺激下，學生頭腦產生了問題意識，教師應留給學生足夠的時間思考，把頭腦中的問題意識轉化為意識中的問題。學生意識中的問題一般是一些困惑、疑問、想象等，教師應該多鼓勵學生將意識中的問題用語言表達出來，只有對學生口頭表達的問題持贊賞的態(tài)度，學生對提出的問題才能有一定的積極性。另外，教師還應鼓勵學生以小組為單位將問題提出，通過小組的討論可使問題趨于成熟，所提的問題體現了小組內成員共同的智慧，增強集體的榮譽感。無論學生是以個人的名義提出問題，還是以小組為單位把問題提出，教師都應采用少批評、多表揚、多鼓勵的策略，激發(fā)學生的提問興趣和學習動機，使學生形成初步的提出問題的能力。3.引導學生整理歸納問題使之科學化，發(fā)展學生的提出問題能力每個學生對外界事物的感受、理解程度是不同的，思維能力和表達思想的能力也是不一樣的，所以他們提出的問題可能不完善、科學性不強，教師對學生初步提出的問題不能以苛刻的態(tài)度對之，而應已發(fā)展的觀念、幫助的態(tài)度引導學生對問題分析、整理和歸納，使問題不斷完善、趨于科學化。教師要引導學生對所提問題進行整理、分析、剔除或忽略各次要問題，抓住主要問題，確立本節(jié)課的課題。二、猜想與假設從物理學的發(fā)展史看，物理的假說貫穿與整個物理發(fā)展過程中，可以說沒有假說就沒有物理學的過去和現在。由此可見探究教學中培養(yǎng)學生提出假說的能力是十分重要的，然而在探究學習中，學生往往在要探究的問題提出后，不敢或不會猜想和假設，這就使得探究學習很難進行下去。實際上，在物理學中的猜想與假設是運用現有的經驗和知識，對問題中的事實尋求可能解釋的過程。在這個過程中，教師應該鼓勵學生大膽從不同角度提出假說，但不是要學生胡猜亂想，我們應該以一定的策略引導學生，鼓勵學生做出合理的猜想，從而培養(yǎng)學生提出假說的能力。1.憑直覺思維假設直覺思維是人們對未知世界的一種直接領悟式的本質理解和綜合的整個分析，它是沒有經過嚴密的邏輯推理，又叫做非邏輯思維?？茖W上的許多重大突破都與直覺思維有密切關系，如阿基米德為揭示皇冠的秘密，是在浴盆中洗澡時領悟出阿基米德原理的，這不是完全一覽與系統(tǒng)的演繹和理性的證明，而知覺思維是中學生思維的一種重要形式，如果我們在教學中過分強調學生任何問題都要講清為什么，過分強調學生的邏輯推理，這就會抑制學生的知覺思維發(fā)展，阻礙他們智力的發(fā)展和知覺天賦的張揚，使他們喪失一種有效解決問題的途徑。牛頓曾說過“沒有大膽的猜想，就不會有偉大的發(fā)現”。教師在教學中要鼓勵學生大膽的猜想，特別是在探究一些學生不可能通過已有知識進行邏輯推理后再猜想假設的物理問題時，如“探究電流與電阻和電壓關系”、“牛頓第一定律”等，我們應該調動學生的直覺思維進行猜想假設，促使學生通過實驗來驗證假設的正確與否，為他們以后的學習提供興趣和動力。2.憑邏輯思維猜想假設邏輯思維是借助概念判斷、推理等抽象形式進行的，教學中應引導學生運用已有的知識、經驗進行歸納分析、類比、推理等建立猜想假設，從而培養(yǎng)學生的思維品質。如對“凸透鏡成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關系？”的猜想，我們可以引導學生對凸透鏡應用中的照相機、投影儀和放大鏡的成像進行歸納分析之后再做出猜想。三、制訂計劃與設計實驗1.明確探究目的和已知條件，經歷制定計劃與設計實驗的過程制定計劃與設計實驗，就是從操作的角度把探究的猜想與假設具體化、程序化。一般做法是先分析該探究要解決哪幾個問題，每個問題有哪幾種解決的方法，根據現有的條件和探究的要求，應該選擇哪幾種方法為好，然后根據這些被選中的方法確定需要什么實驗器材，按這些方法的邏輯關系構思出操作步驟。例如設計“影響電磁鐵的磁性強弱的因素”實驗方案時，通過推理得出電磁鐵的線圈匝數越多，通過的電流越大，電磁鐵的磁性越強的假設之后，通過邏輯思維，很容易分析出實驗需解決的問題。2.嘗試選擇科學探究的方法及所需要的器材總得來說，科學探究可以使用觀察、實驗、資料查詢、調查訪問等方法。義務教育物理課程標準中科學探究的問題，比較多的是用觀察和實驗的方法。其中尤以實驗探究方法居多，因此存在著一個如何選擇實驗器材的問題。選擇實驗器材所涉及的面很廣，如實驗的原理、實驗器材的性能和操作要求、實驗的基本知識等，都會對實驗器材的選擇起作用。在選擇實驗器材時，考慮的因素也是多方面的，對初中學生來說，不能一開始就要求過高，但應該讓學生在制定探究計劃時領悟選擇器材的思路，嘗試自己來選擇探究所需要的器材。例如，可以讓學生在制定探究計劃時思考