探究式教学法的尝试
郑金山
一、问题的提出
1.未来社会所强调的素质
我们正处在一个国际政治多极化、经济全球化、信息数字化以及社会矛盾复杂化的时代，新情况、新问题层出不穷。在这样的一个历史条件下，要求人们得会学习、会推理、会创造性思维、会做决策、会解决问题，以适应未来社会的需要。
2.创新教育的核心问题
人们对当代世界性问题的处理能力和对未来社会挑战的能力，归根到底取决于人们能够激发和调动创造力的潜力。可以说，创造性教育是现代教育的最大要求，创造性思维能力的培养是素质教育中创新教育的核心问题。为适应创新教育，必须改革目前的教学大纲和传统的教学方法。
3.中学物理教学大纲改革
新的《中学物理教学大纲》明确要求教师培养学生科学探究能力，规定开设一定量的课时让学生积极地参与一些小型的科学探究，培养科学探究能力和创造性思维能力。
4.中学物理课堂教学方法的改革
教学方法是实现教学目的、完成教学任务的媒介，是教学与发展关系的中介。在教学实践活动中，教学的发展功能主要依赖于教学方法去落实，因此教学方法改革是教学改革最外显、最根本的落脚点。布鲁纳倡导的发现法给中学物理课堂带来了生机，培养了学生的发现力，是独立探究法的基础，但对培养学生独立自由地探索的能力还具有一定的局限性，而如何培养学生的探索能力是教学方法改革的方向。
二、独立探究法概述
独立探究法是学生根据教师提供的问题，独立地探索（即教师只提供问题而没有进行方法上的指导），自行地解决问题的一种方法。
1.独立探究法的意义
独立探究法的核心是学生独立探索，在独立探索中，让学生通过亲身实践获取直接经验，认识和掌握最基本的科学研究方法，培养学生的探究力。在独立探索中，第一，知识得到应用，分析问题能力和解决问题能力也得到培养；第二，探索本身蕴含要用新的方法和新的途径等科学的探索因素，有利于科学方法和创新精神的培养；第三，探索是学生通过劳动自行解决问题获取新知识，可以培养学生的情感、坚韧不拔的意志、顽强奋斗的毅力等良好的科学态度和求实的科学精神。独立探究法作为一种完整的教学方法，主要适用于活动课程、选修课程及必修课程的提高教学。
2.独立探究法的特点
非常规性，即问题的内容不一定是教材内容的翻版，可以是教材内容有意义的延伸和超越，或是来源于学生的学习生活和社会生活；解答要有一定的创造性。
情景性，即给出问题往往不是纯教学化的“己知”、“求解”模式，而是一种情景，一种客观现实中存在的矛盾和疑问，它的解答需要克服较大的困难。
开放性，即所给问题不一定有解，答案不一定唯一，条件还可以冗余，它注重于探究的思维价值，而不是结论的正确与否；在同一课题下，探究视角的选择、过程的设计、方法手段的运用以及结果的表达等，均有较大的灵活度，为学习者个性特长和才能的发挥留有足够的空间。
三、导学--探究式的教学原则
1.教师引导与学生积极参与相结合的原则
有意义探究教学是教师引导和学生积极主动参与二者的有机结合。导学--探究式教学面向的是全体学生，把学生置于学习主体的地位，这对于调动学生的学习积极性、充分开发学生的潜力、培养学生创新精神和实践能力具有重要意义。探究式教学也离不开教师的引导，教师的引导能够保证让学生在有意义的思考路线上进行有意义的探索，教师的引导不能太具体，要给学生留下自我选择、判断、联想、开拓、发现、创造的思维空间，教师要及时、动态地了解学生，跟踪学生开展研究活动的进度，有针对性地对学生进行指导、点拔、检查与督促，才能对学生智力和创造力的发展起积极的推动作用。
2.探究能力的培养与科学知识的学习相结合的原则
科学探究能力的培养与科学知识的学习应相结合，提高探究技能不能脱离科学内容。强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获得亲身体验，产生积极情感，逐步养成在日常生活中喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向，激发探究和创新的积极欲望。然而学生进行观察、提出假设、设计探究方案，都必须围绕某一科学内容进行，应通过科学探究活动来学习科学知识。
3.对学生学习过程和学习成绩相结合的评价的原则
对导学--探究式的教学，教师必须同时重视对学生学习过程和学习成绩的评价。评价的原则应以过程评价为主、结果评价为辅；激励性评价为主、管理性评价为辅；并重视学生在学习过程中的自我评价和自我改进，使评价成为学生学会实践--反思、发现自我、欣赏别人的过程，努力形成有助于广大学生积极进取、勇于创新的气氛。
四、导学--探究活动过程的实施程序
导学--探究活动的实施程度可分为以下四个阶段：
1.提出要探究的中心课题或要执行的具体任务；
2.针对要解决的问题，设置探究的环境；
本阶段要求教师为学生创设一定的问题情境，对探究的问题所涉及的有关物理概念和所产生的背景、问题的性质和范围作必要的说明和明确的界定。与此同时，教师要鼓励学生从多个角度去分析和思考问题，指导学生搜寻有关的资料，为学生的探究活动提供帮助。
3.按照独立探究法的顺序：（观察）与思考----提出问题----动用判断思维和逻辑思维作出各种解释（提出解决方案）----对所作解释加以检验（搜集、分析数据；针对数据进行解释，并进行批判性和逻辑性思考，构造和分析其它解释方法）----得出物理结论或最佳解决方案，主要由学生独立探究完成活动过程，教师须提供必要的器材及介绍所用器材的性能及使用时应该注意的事项。
4.教师引导学生从理论上和实践上加以检验，补充与修改，最后解决问题。
五、中学物理课堂中导学--探究式教学尝试的几个案例
案例一；（*注：本案例是在介绍“力的合成”内容之前进行）
探究的课题：研究力的合成遵循的规律
探究设置的环境：教师先介绍合力与分力的概念，指出合力与分力对物体产生的效果相同，即具有等效性，然后要求学生通过实验研究：已知分力求合力，寻找力的合成应遵循的规律。
学生探究的顺序：先分析思考，然后提出方案，根据实际情况，选择最合理的方案，最后根据确定的方案设计实验并操作，分析实验数据，得出实验结论。
教师点拨：实验误差的处理及提醒学生注意减少实验误差。
较佳方案选登：
1.用两只弹簧秤，一根带有标记的轻弹簧研究同一直线上两个力的合成遵循的规律；
2.用两只弹簧秤，一根带有细绳套的橡皮条，1个图钉，一个小黑板以及刻度尺研究互成角度的两个共点力的合成遵循的规律；
3.归纳总结，得出最后的结论。
教师点评：
1.使学生掌握力的合成遵循平行四边形法则这一物理规律；
2.培养学生严谨的科学的实验态度；
3.使学生认识基本的科学研究方法。
案例二；（*注：本案例是在介绍“牛顿第二定律”内容之前进行）
探究的课题：研究加速度与力、质量的关系
探究设置的环境：
1.背景介绍：“牛顿第一定律”、“物体运动状态的改变”两节课内容，并拓展定性研究加速度与物体所受的合外力、加速度与物体本身质量的关系；
2.要求通过实验研究：在物体质量m一定时，加速度a与物体所受的合外力F的关系；在物体所受的合外力F一定时，加速度a与物体本身的质量m的关系；
3.要求在《高中物理、第一册（必修）》第85-86页提供的物理模型的基础上设计实验，要求实验具有科学性、可操作性及实践性等特点。
教师点拨：利用图象法处理数据；
较佳方案选登：
1.研究对象为小车，通过添加砖码可改变其本身的质量；
2.利用钩码，附有定滑轮的长本板、细绳拉动小车，保证小车做匀加速直线运动；
3.利用长木板与桌面构成一斜面，让小车在没有牵引力作用下，在斜面上做匀速直线运动，以抵消滑动摩擦力，保证实验中细绳的拉力即为小车所受的合外力；
4.利用打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度；
5.钩码的质量须保证远远小于小车的质量，以钩码的重力近似替代细绳的拉力即作用在小车上的牵引力----物体所受的合外力。
教师点评：
1.让学生意识到：物理规律往往是根据科学实验得出来的，培养学生正确的科学态度和科学精神；
2.培养学生物理实验设计的能力；
3.培养学生利用数学方法处理物理问题的能力。
案例三：（*注：此案例为学生实验内容）
探究的课题：研究碰撞中的动量守恒
探究设置的环境：
1.要求不按学生实验中的思路重新设计实验并利用实验研究；
2.指出实验室没有测定物体速度的仪器。
教师点拨：可以利用纸带测定物体的速度。
较佳方案选登：
1.利用斜面上两个物体的碰撞来研究；
2.物理摸型设计：让一个物体原先静止，另一物体以一定的初速度去碰撞，最后两个物体一起运动；
3.实验设计：
调节斜面的倾角，让一个物体在没有碰撞的情况下在斜面上做匀速直线运动，保证两个物体在碰前、碰后都能在此斜面上做匀速直线运动（抵清摩擦力）；
被碰物体的接触面上有粘性物质，保证碰后两物体能粘合在一起；
利用天平测两个物体的质量，利用打点计时器通过对纸带的数据处理求出物体碰前、碰后的速度；
4.分析数据，得出实验结论。
教师点评：
1.能利用不同于课本上学生实验的实验思路重新设计实验，培养学生的综合能力和创新精神；
2.进一步复习有关的科学知识（动量守恒定律的条件及对纸带的数据处理方法）。
六、感想与体会
以上几个案例是本人在高一年段所任教的班级中实施导学一探究式教学尝试过程中的一部分，从案例的实施过程中发现，这些案例只是处于探究式教学的初始阶段，学生探究的思路相当一部分还跟课本中的实验设计思路类似，甚至有点“抄袭”思路的嫌疑，但毕竟学生已经向探究式教学方向迈进了一步，希望通过不断的尝试、总结，能使探究式教学在以后的中学物理课堂教学中不断深入，对中学物理堂教学方法的改革、对学生学习方式的改变真正起到促进的作用。下面是本人在尝试导学--探究式教学中的几点体会：
1.导学--探究式教学的优点：
能充分发挥学生探究的积极性和主动性。学生在探究活动的过程中经常伴随惊奇、困惑、不满足、不完善，然后紧张地思考、设想、提方案，寻找理由、证据和答案等。它能激发学生学习的兴趣，有利于外部动机向学科内部动机的转化，变“要我学”为“我要学”。
让学生用科学的观点认识和评价规律，总结规律，从而学会科学研究的方法和工作方法，为进一步探究打下基础。
提高发现问题和解决问题的能力。探究法通常围绕着一个需要解决的实际问题的提出和解决而展开。在探究活动过程中，学生在一种开放的环境中自主地发现和提出问题、设计解决问题的方案、收集资料、分析资料和得出结论等，这些活动有助于长期记忆和信息的复现，有助于把已掌握的知识迁移到新的情景中去应用，提高发现和解决问题的能力。
养成科学态度和科学道德。探究活动过程只有同科学态度、科学道德的培养统一起来，才会真正形成对社会、对个人发展有价值的结果。在独立探究活动过程中，学会从实际出发，通过认真踏实的探究，实事求是地获得结论，培养学生不断追求进取的精神、严谨的科学态度、克服困难的意志品质等。
学会分享与合作。由于导学--探究活动是在师生平等协作、相互补充的活动中实现，因此有利于学生正确认识自己和他人，并从中养成欣赏和尊重他人的想法和成果的正确态度。
2.导学--探究式教学的不足之处：
它是一条“不经济”的学习道路，需要学习者花费较多的时间和精力。
它不利于学生掌握大量的、系统的知识和练就全面的必要的技能。
对于基础较差的学生，在某些领域会有无所适从的感觉，将会给这些学生造成学习上的心理障碍。
3.今后的努力方向：
针对导学--探究式教学的上述几点弊病，本人将在以后的实施过程中注意以下几个方面：
探究的课题以课本上提供的素材为主，以课外的素材为辅，这样尽量做到不影响对知识的系统学习，节省一些探究时间，但仍使活动富有创造性，做到探究能力的培养与知识的学习的有机统一。
探究的对象可以是学生个人，也可以是几个人组成的小组，这样，一是尽量减少探究时间；二是给基础差的学生提供锻炼的机会，促使他们尽快适应新的学习方式；三是培养学生乐于合作的精神，学会交流和分享研究的信息、创造及成果，也学会了平等、合作、友善与同伴相处。
在导学--探究式教学成熟后，力争在中学物理课堂中进行独立探究法教学的尝试。