高中物理“探索在前，教材在后”的教学实践，本文主要内容关键词为：在前论文,教学实践论文,高中物理论文,教材论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“探究在前，教材在后”的教学，就是要求教师使用、处理现有高中物理教材时，从科学探究的需要出发，对教材进行深度开发。首先，让学生在没有教材暗示、引领的前提下，开展探究性学习。然后，让学生结合教材对知识进行梳理、内化，使其纳入已有的知识体系。追求“过程”和“结果”的双赢。本文就此做简要介绍，意在抛砖引玉。
一、“探究在前，教材在后”的原因
教材是课程标准的具体化，为了使教学有序展开、学生的学习顺利进行，教师需要对学生的探究学习活动进行必要的引导，对课程标准中所要求的知识进行细致的阐述。
例如，人教版高中物理（选修3-2）“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”时，学生只需要依据教材进行实验，获取相关的实验数据，然后顺着教材内容阅读下去，探究的结论自然出现。如果有了现成的结论，学生只会猜想原副线圈的电压比，等于两个线圈的匝数之比，而不可能提出新的猜想或假设。
再如，人教版高中物理（必修2）“探究弹性势能的表达式”时，大部分内容学生只需要顺着教材内容进行阅读整理，需要学生思考的只有“用F-1图像下梯形面积推导出功的大小，即弹性势能的表达式”。从知识建构的角度考虑，这样的编排有利于学生的知识建构，从教材的可操作性角度考虑，有利于学生学习活动顺利进行。但是，学生凭借对教材的阅读整理获得知识时，发展的是学习能力，不是科学探究能力。
显然，真正的探究式教学，需要把教材“模糊化”“边缘化”，适当减弱教材对学生探究活动的引领、暗示作用，给学生科学探究的体验，从而发展探究的能力。
二、“探究在前，教材在后”的思路
“探究在前，教材在后”的教学期望学生带着种种疑问、知识和经验走进课堂，在运用知识、经验解释、解决疑问的过程中，完成知识的建构，体验探究的方法，开发创新的潜能。
1.课前预补感性知识
目前，学生的学习自小学开始基本上从书本到书本，普遍缺少生活、劳动、游戏等方面的实践，对涉及基本科学原理的感性认识甚少。所以，在重大的探究课之前，教师要让学生利用身边的器具进行相关的小实验，或者进行询问调查，以期获得起码的感性认识，对其知识有耳、眼、身等方面的基本体验。
例如，探究加速度与力、质量的关系时，教师可以要求学生以玩具汽车为器材，定性探究加速度与力、质量的关系，也可要求学生询问有驾驶经验的人士，了解汽车的加速和哪些因素有关，这些因素是如何影响汽车加速的。
如果探究的内容涉及前期物理知识、科学方法，可用几道简单的思考题，引导学生重温这些知识和方法，或巧妙地设疑，引发学生探究的欲望。
例如，探究弹性势能的表达式时，让学生回忆初中物理中有关影响弹性势能的因素，弹性势能和这些因素的定性关系。考虑到探究时，需要学生把“运用速度一时间图像，分析推导匀速直线运动的位移与时间关系的公式”的方法迁移过来，引导学生回顾重温“匀变速直线运动的位移与时间的关系”也是必要的。
再如，探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系时，可以结合前面的知识设计这样一组问题供学生课前思考。
如图所示，两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈接到学生电源的两端，另一个线圈连接到小灯泡上。
(1)如果学生电源输出的是直流电。闭合、断开开关的瞬间，灯泡会出现什么现象？将开关持续闭合，灯泡会发光吗？简述你的理由。
(2)如果电源输出的是交流电，将开关持续闭合，灯泡会持续发光吗？简述你的理由。
显然，在探究学习前，教师要根据探究教学的需要，指导学生从教材中探究内容，指导学生搜集信息资料、开展探究实践、重温探究学习必备的基础知识，以使学生课前具有探究学习的基础知识、基本技能和感性认识。传统教学思路期望学生通过课前的预习，初识将要学习的内容，最好能通过预习初识，真正把握相关知识。
2.课内力求达成共识
教师精心创设有利于学生开展探究学习的情境，运用适度、适量的引导、点拨，让学生在不看教材的前提下，进行自主、合作的探究实践，建构知识、形成技能、体验过程、掌握方法。例如，在《探究弹性势能的表达式》过程中，运用适当的情景引出“旧题”后，以小组合作探究的形式，要求学生讨论解决下面几个问题。
(1)弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？
(2)弹簧的弹性势能与拉力做的功有什么关系？
(3)怎样计算拉力做的功？
有了课前的衔接铺垫，加上教师的恰当诱导，学生通常可以通过自己的探究得到弹性势能的表达式。
再如，在《探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系》时，在检查课前学习的基础上，运用如图所示的装置进行实验论证。然后直接告诉学生，这就是一台简单的变压器，并介绍变压器的原理、两组线圈的名称以及符号，说明输入一定电压时，原、副线圈的匝数不同，输出的电压也就不同，引出探究课题——探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。按照“猜想、假设——设计实验——进行实验——分析论证——总结结论”的基本思路开展探究活动。在学生获得初步的实验结论之后，引导学生结合教材，梳理、再识相关知识，最终达成知识目标。
3.课后深化探究成果
在课后，教师既要让学生进行适量的练习，巩固相关知识，还要提出新的探究任务，使学生搜集信息资料，开展探究实践，并力求实现某个方面的“创新”，最大限度地巩固课内探究学习的效果。
三、“探究在前，教材在后”的要点
1.研读教材特点，了解学生水平
“探究在前，教材在后”的教学不是抛弃教材，而是根据知识内容、知识模块的特点、学生的知识水平和学习能力，“弱化”教材对探究活动的暗示、引领作用。没有教材的支撑，探究活动可以有序、有效地进行；没有教材的暗示，学生的探究能力会发展得更快。教材中有的不需要“弱化”，有的不能“弱化”，甚至需要“强化”。
例如，《探究求合力的方法》教学中，学生凭借现有的知识和经验，设计探究求合力的实验装置的难度很大，即使教师花费精力引导，也可能劳而无功。引导学生思考完成教材中几个问题后，力的平行四边形定则也就自然生成，学生没有必要从教材中寻找结论，应该依据教材组织教学。
2.关注探究进程，给予适度、适时的引导
没有了教材的依托，学生探究的进程往往不会一帆风顺。由此，为了探究活动的顺利进行，教师的适时指导、及时组织全班交流至关重要。
学生进行猜想、假设时，教师需要创设特定的问题情景，引导学生凭借已有的知识、经验，对可能的探究结果进行预测、推理。没有情景或生活体验支撑的猜想，往往是瞎猜，必须杜绝。情景可以是教师有意让学生观察的现象、进行的实验、阅读的资料、联想的生活体验，也可以是教师课堂演示的新奇实验、播放的精彩视频等。
设计探究方案时，讲究“放、引、统”。“放”在开始，教师要给足学生自由空间，不受教材中思路的束缚，不受实验器材的限制，期望学生的设计有所创新；“引”在中间，当学生有了实验方案的雏形时，开展小组间的交流活动，让一筹莫展的小组受到启发，知道如何设计实验方案。让那些有了实验方案雏形的小组，发现不足，完善设计；“统”在最后，选择一两种实验方案的雏形，分组完善，用于后续探究。
从实验事实中分析论证、归纳结论时，教师应告诉学生要紧扣物理事实的异同点展开分析，教会学生用恰当的图像来判断物理量可能是什么关系，或用数表软件进行数据的处理。
3.着力探究能力，淡化枝节问题
“探究在前，教材在后”的教学旨在培养与发展学生的探究能力，而不是在生疏的概念上兜圈子，不在那些不痛不痒的环节上耗时间。
例如，在《探究电磁感应的产生条件》时，当学生发现产生感应电流的条件与磁场变化有关，与闭合电路包围的面积变化有关时，教师应该及时告诉学生，闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量。只要穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。不在从“磁场强弱变化和闭合电路包围的面积的变化”过渡到“磁通量变化”上兜圈子，耗时间。
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