关于进一步开展探究式课堂教学的思考，本文主要内容关键词为：课堂教学论文,关于进一步论文，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。
为了培养学生的创新精神和实践能力，新一轮课程改革提出要求：必须将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究转化，将学习过程从知识的被动接受向知识的主动获取转化.然而许多教师对“探究式教学”感到深不可测、无所适从.究竟应当怎样开展探究式教学呢？笔者的体会有以下几点，
一、打破对“探究”的神秘感
探究活动不仅是科学家科学发现、总结规律的基本活动，也是普通人认识事物、解决问题的基本活动，因此是大家都经历过的事，探究并不神秘.笔者曾这样引导学生实施探究.
案例1：探究老师想到的是哪位同学的名字.
问题情境：老师现在想到咱们班一位同学的名字，你知道老师想到的是哪位同学吗？
探究原刷：1.你可以向老师提问，但是问题只能用“是”与“否”来回答，不然老师可能拒绝回答；2.你应当考虑怎样提问，才既能获取答案而且提问次数最少.
（问题激起学生的兴趣，课堂气氛活跃.）
探究过程；
生[，1]：（迫不及待）他是××吗？
（学生议论纷纷，认为这样探究次数太多.）
生[，2]：你能描述一下他的长相吗？
教师：对不起，我不能回答这样的问题，请换一种方式提问题.
生[，3]：他是男生吗？
教师：否.
生[，4]：她在第一组吗？（班级共有四个组.）
（学生议论纷纷，认为这样探究次数太多.）
生[，5]：她在奇数组吗？
教师：否.
生[，6]：她在第二组吗？
教师：是.
生[，7]：她坐在第三排吗？
（学生议论纷纷，认为这样探究次数太多.）
生[，7]：她坐在偶数排吗？
教师：否.
生[，8]：她戴眼镜吗？（第二组奇数排有四个女生，其中只有一个不戴眼镜.）
教师：否.
学生齐声：她是×××.
（结论确定，探究结束.）
本案例虽然是适合低年级学生参加的最基本的探究活动，但它却是应用日常生活进行探究训练的一个范例，它很好地体现了探究的过程与特点.
1.首先需要向学生呈现一个令其困惑的问题情境（任何神奇的、意料之外的、未知的事情都可以作为这种情境），而这种情境会自然而然地激发人们去解决疑难.
2.引导学生按照自己所设计的思路，不断地进行观察、搜集资料、提出问题以实现对情境的探究，而每个问题实际上都对应着一个具有针对性的假设.
3.所提出的问题应当能用“是”与“否”逐一进行证实；证实的目的是逐渐分离情境中各相关变量并明确变量之间的相互关系（如本例中的性别、座位、是否戴眼镜等）.
4.证实的方法是实验.一种是言语性实验（如本案例中学生与教师之间的交互），另一种是实际的实验，如在实验室应用仪器进行或通过区域内社会调查等方法进行，这时证实必须通过设计一系列的方案才能实现，它可能是很困难的.
5.通过反复假设与证实获取一系列与疑难情境相关的证据，再运用这些证据对研究的问题进行解释，即通过推理获取结论.
6.可以而且必须通过与同伴协商、讨论以交流相关资料并及时地改善探究策略.
显然，一切知识都可以探究，物理知识当然也不例外，探究活动开展的关键是怎样创设值得探究的问题情境，以便让学生提出假设并进行证实；探究活动开展起来的标志是学生的探究欲望得到激发，学生的学习主动性得到发挥.因此课堂气氛比较活跃.
二、探究的核心要素是提出假设
按照全日制义务教育物理课程标准，科学探究的七个要素是“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作”.这些要素中哪个是探究过程的核心呢？笔者认为假设应是探究的核心.
我们分别用中学物理教学中常见的三类探究，即概念探究、规律探究以及决策探究为例进行阐述.以便体验假设在探究中的核心地位.
（一）概念探究（回答“是什么”的问题）
人类在认识过程中，把所感觉到的事物的共同特点抽象出来，加以概括，就成为概念，概念反映客观事物的一般的、本质的特征.因此中学物理教学中的概念探究就是要寻找物理现象、物理过程以及物理状态中的共同点.
案例2：探究下列物质的某种属性.（初二上学期用）
探究过程：
1.图1、图2说明制作拉力器的弹簧与撑杆跳高所用的撑杆具有一种共同的属性，你知道这是什么属性吗？请提出假设.
2.通过实物或卡通向学生呈现竹针、自行车钢丝、橡皮筋、植物油、水、橡皮泥、垫纸板等物体，指出组成这些物体的物质中有哪些明显地具有与弹簧、撑杆相同的属性，而另外一些则不够明显，你认为哪些物质明显具有这种属性呢？请对明显具有这种属性的物质标注“是”，面对不明显具有这种属性的物质标注“否”.
3.与老师宣布的“是”与“否”相对照，你标注的正确吗？
4.请概括并描述弹簧、撑杆具有的这种属性，填空：
有些物体，你拉它，它就伸长，但是你放手后，它又________.你用力让它弯曲，它就弯曲，但是你放手后，它也________.
结论：材料或物体在外力作用下发生形变，但在撤去外力后形变消失又恢复原来形状与尺寸的特性称为弹性.物质的弹性是其物理属性之一.
进一步探究：想一想，玻璃也有弹性吗？
（实验验证：例如压缩装满红墨水的椭圆形墨水瓶，观察插入瓶塞的塑料吸管中的液面是否变化，并进行解释.）
传统的概念教学往往是通过教师反复陈述、学生被动接受实现的.但在以上探究教学中他们首先要对不同对象中的某个属性提出假设，再与其他对象的属性进行比较，多次寻找共同属性（本例为形变与受力）以便对假设进行证实，最后通过描述建立概念.显然这是学生主动参与、反复思考的过程.
建立概念的另一侧面是区别概念，它要对相似现象中的差异提出假设，并通过回答“是”与“否”之类的问题，对假设进行证实，只不过重点在于同中求异，而不像建立概念那样异中求同.
（二）规律探究（回答“为什么”的问题）
规律是事物之间内在的必然联系，这种联系不断重复出现，在一定条件下经常起作用，并且决定着事物发展的某种趋势.因为物理规律一般可以用公式或图象表示，所以中学物理教学中的规律探究就是要寻找决定变量的各种因素以及变量之间的相互关系.
案例3：探究电阻定律.（高二上学期用）
问题情境：初中学过的欧姆定律I=U/R表明，导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压和通过导体的电流无关.你能判断导体的电阻与什么因素有关吗？为什么？
探究过程：
猜想与假设：学生提出两根相同的导线串联（等效于导线变长），电阻变大；两根相同的导线并联（等效于导线变粗），电阻变小，所以由此提出假设，导体的电阻与导体的长度、粗细有关，还与导体的材料有关.
设计实验：让学生自己设计电路和实验步骤.（1）通常采用伏安法测量导线的电阻，因此需要电流表、电压表、电源、电键和导线；为了保护电表以及多测几组数据还需要滑动变阻器，电路如图3所示.（2）为了测量导线的长度和粗细还需要刻度尺和螺旋测微器（实验步骤略）.（3）设计实验表格，然后分组做实验验证假设.
进一步探究：导体的电阻与温度有关吗？
陈述性教学把实验原理、装置、步骤直接呈现在学生面前，而探究教学通过猜想与假设、制定计划与设计实验等步骤延长了教学过程，增加了学生主动参与的程度与思考的深度.
在规律探究中要注意假设的全面性，或者说不仅要证实还要证伪.例如本案例中就可能有学生提出电阻与导线的半径（而不是半径的平方）相关的假设.教师必须引导学生对这种明知不正确的假设进行验证，直到证明其错误为止.
要告诉学生假设与验证的过程是艰难的，在一定程度上甚至是痛苦的.但正是在无数沮丧、繁忙中才能找到动力和指针，才会带来成功的喜悦.例如阿基米德是在许多假设都走投无路之后，才在偶然间发现了“浮力可能与排开液体的重量有关”，并通过实验验证、发现了浮力定律.再如关于光的折射规律就一直建立在托勒密“折射角与入射角成正比”的假设上，直到一千多年后通过实验才被发现是错误的.如果不向学生说明这些，就会造成“假设总是正确”的错误印象，造成对科学本质的错误理解.
（三）决策探究（回答“怎么办”的问题）
决策就是决定解决问题的策略或办法.中学物理教学中的决策探究要求学生在遇到问题时，首先要分析解决问题的各种可能性，并进而决定采用哪种策略或方法.决策探究的根本目的是培养学生分析、解决问题的能力.
案例4：探究小电动机的制作方法.（高二下学期）
问题情境：在完成“磁场对通电导线的作用”的教学后，笔者把如图4所示的小电动机展示在学生面前：一段漆包线绕成约1cmx2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm.用钳子把曲别针弄弯，做两个支架，用图钉固定在泡沫板上.两个支架分别与电池的两极相连.把线圈放在支架上，磁铁放在线圈下.给线圈通电并用手轻推，线圈就会不停地转.
探究过程：
1.学生很快就如法炮制出了这样的“电动机”，但是发现电动机不转，为什么老师的电动机能转而自己的不能转呢？（学生们纷纷跑到讲台上来看，可是转速高看不清楚，这就迫使他们去探究原因.）
2.他们在分析了线圈两边的受力之后发现“换向”有问题，有人提出用小刀刮去漆包线两端的漆皮，可是怎样刮呢？（例如图5中A、B、C、D某种刮法）
3.通过实验进行证实假设.
4.学生不断对自己的假设进行评估，不断与他人交流协商，以改进自己的策略.当他们看到自己制作的电动机终于转动时，那种成就感是很难言表的.
在这个活动中，笔者没有像以前那样把制作方法全部陈述给学生，而是把关键的“换向”步骤做了保留，这就为学生创设了一个疑难的情境.学生急于让电动机转起来，有强烈的探究欲望，因而发挥了学习的主动性.
总结这三类探究活动不难发现：设计并进行实验、收集证据、分析论证以及评估交流都是围绕着假设进行的，提不出假设，探究就不能进行，假设不全面就可能得到错误的结论，所以假设应是探究活动的核心，没有假设的活动根本不能称之为探究.当前我们应特别注意在反对探究神秘化的同时还要防止把探究泛化，尤其要反对把传统的陈述性教学冠以“探究”的美名.
三、建立问题情境创设平台，充分发挥教师在探究教学中的作用
教师在开展探究活动时有两个作用：一是选择和创设值得探究的问题情境；二是要启发、帮助学生将搜集证据与问题情境密切联系，不断矫正继续探究的方向.本文重点阐述教师的第一个作用.
我们所说的值得探究的问题情境必须具备的特征是：1.新颖性.提出的问题要让学生有新鲜感，以激发他们探究的兴趣.2.难度可控制性.既要有一定的难度，又要让学生能尝到胜利果实，足以引发他们继续探究的欲望.3.可持续性.既要与学生已经学过的知识相联系，又要导致学生能不断进行假设和验证，三言两语就结束的问题不值得探究.
鉴于现行教材以及教师的教学经验多为陈述性的，所以提出值得探究的问题情境，并把探究不断地引向深入是一个非常艰巨的任务，为此有必要建立课堂教学情境创设平台，在物理课堂教学中常见的情境创设平台有下列几种.
（一）物理学史
物理学史不仅反映了物理学所经历的萌芽，建立和发展的漫长过程，也反映了从古到今众多物理学家追求真理、百折不挠、实事求是的科学精神，其中有许多鲜为人知而又精彩绝伦的事例反映了他们的探究过程，完全可以作为学生探究的问题情境.
例如在讲授静电知识时，笔者曾把美国物理学家富兰克林关于“天电”与“地电”的研究过程设置为问题情境，让学生用“是”与“否”来提出问题，证实“天电”与“地电”的12个相似点，引导他们在此基础上提出“天电”与“地电”统一的假设；并设计实验进行验证（学生往往只知道“风筝”实验而不知“岗亭”实验，所以应当用“岗亭”实验作为验证假设的实验，这更能吸引学生）.由于在活动中学生兴趣浓、参与程度高，效果必然优于陈述性教学.
（二）物理实验
物理实验要求学生去观察和解释许多有趣的、发人深思的物理现象，要求学生去判断和使用许多研究物理问题的仪器和方法，而且还有许多实验有遗留的问题需要学生去进一步研究和解决.因此把物理实验作为探究的问题情境，同样可以吸引学生，激发他们探究的兴趣.
例如各种“黑箱”问题，都是创设问题情境的好材料.学生无法看到黑箱里面的结构，只能通过它的一些外部表现提出能用“是”与“否”回答的假设，再通过它的另一些外部表现来验证，最后获取正确的结论.
（三）科技活动（玩具、游戏）
最能激发学生好奇心调动他们探究积极性的，莫过于玩具、游戏等科技活动了.
例如在高二“涡流”一节引入时，笔者用了一个小玩具：一个长毛绒动物小玩具吊在竖直悬挂的静止的秋千上，下面有一块薄金属板.当金属板水平往复运动时，小动物也随着动起来.这是什么原因？学生不仅要探究小动物里有什么（磁铁），还要对运动的动力学原因进行发现和判断，并进而建立了涡流概念.
（四）多媒体或网络课件
近年信息技术的高速发展，为中学物理课堂教学开展探究式教学提供了极好的条件.现在已经可以营造一些虚拟的环境，通过改变参量、图象展示、动画演示等一系列方法提高学生的参与积极性，激发学生探究的激情和欲望.
例如在高二“磁场”一章结束时，笔者让学生应用计算机“仿真物理实验室”平台研究带电粒子垂直射入正交电磁场的运动，在一片“好玩”声中，有学生找到了四条典型曲线（图6）.正交电磁场数据为：匀强磁场磁感应强度B=2.5T，方向垂直纸面向里；匀强电场电场强度E=10N/C，方向竖直向下.四个运动对象（从上到下）电量、质量相同，初速度方向水平而大
许多学生表现出空前的热情，他们解决问题的方法基本分为两类：1.建立受力图景和运动图景，并结合能量转化图景进行定性分析；2.利用等效方法，建立由两个分运动（匀速圆周运动与匀速直线运动）叠加的合运动模型进行半定量分析.学生在探究过程中不断地用“是不是这样”“是不是那样”来进行假设.又不断运用学过的知识进行验证.当他们应用“几何画板”平台对应地画出这四条曲线（图7），证实了运动分解的思路正确时，喜悦之情更难以言表，还有学生就此撰写了论文.
需要注意以下几点：1.不能引用那些学生非常熟悉或者太简单的事例，否则会降低他们探究的兴趣，如果非要用他们熟悉或简单的事例，也必须换一个不熟悉的角度去入手；2.要适当控制难度，循序渐进，以免挫伤学生探究的积极性；3.要引导学生在探究过程中发挥团队协作精神，很多探究是个人完成不了的.
四、转变教育观念，正确处理实施探究教学可能遇到的问题
教师在实施探究式教学时不可避免地会遇到困难，产生一些顾虑.
（一）时间不够
实施探究教学后首先会感到教学时间紧张，甚至完不成教学任务.对比，笔者有如下看法.
1.实施探究教学的根本目的不在于某个知识的获取，而是要让学生体验探究的过程，学会探究的学习方式，是要通过这种学习方式培养他们主动参与、乐于探究、勤于动手的习惯，唤回他们创造的激情、积极的态度以及活泼开朗的心情，所以多占用一点时间是值得的.
2.实施探究教学应采取课内探究与课外探究（研究性学习）相结合、普遍要求与个别指导相结合的方式，只要学生有探究的积极性，就完全可能在课外去做他们有兴趣做又能够做的事。例如有教师在讲授初中“平均速度”一节前，启发学生开展“判断蚂蚁等小昆虫爬行快慢”的活动，激发起学生浓厚的兴趣，他们发现可用“相同时间比路程长短”或“相同路程比时间多少”的方法来比较快慢，课上教师只请学生汇报探究方法与结果，节省了授课时间.
3.要注意探究只是诸多主动学习方式中的一种，并不是唯一的主动学习方式，其他诸如群体调查法、上网阅读法等也属于主动学习方式所以不见得每一节课、每一个知识点都采用探究法.当然只要合理安排时间让学生逐步学会探究，探究过程就会越来越短.
（二）中、高考问题
中、高考怎么考仍然是一线教师在实施探究教学时最担心的问题.
其实中、高考的改革与新课程的改革是完全同步的.近年全国中考试题中探究性试题已比比皆是.高考中探究的成分也越来越高，例如，2000年理科综合能力测试卷第31题是选择实验最佳方案的问题，2001年理科综合能力测试卷第29题是怎样选择仪表的问题，都属于决策探究；再如，2000年理科综合能力测试卷第29题（霍尔效应），2001年理科综合能力测试卷第24题（电磁流量计），都属于规律探究.2001年高考全国综合能力测试卷中联系实际的问题达到201分，占全卷的67.7％，每一题均带有探究成分.
现在高考实行以能力立意命题，这里的“能力”是指考生应用学过的知识去解决他们没有遇到过的新问题时稳定的心理品质，试问解决没有遇到过的新问题时不去探究又能怎么办呢？
笔者认为：从根本上实施探究性课堂教学还有待于教材的进一步改革，有待于教育理念的彻底转变.当前初中义务教育阶段应借助正在或将要进入实验区的契机，抓紧新课程理念的学习，边实施边研究，努力解决探究教学中出现的问题；高中阶段应进一步强化研究性学习，并逐步将探究性学习引入课堂，摸索经验，为进一步实施探究性课堂教学创造条件.