孫天河

（文山學(xué)院，云南 文山 663000）

探究式教學(xué)是新一輪課改倡導(dǎo)的教學(xué)方式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).新課程實(shí)施以來，邊疆少數(shù)民族地區(qū)在實(shí)施物理探究式教學(xué)的過程中遇到一些問題.本文結(jié)合筆者自己的教學(xué)實(shí)踐，針對這些問題提出了可行的教學(xué)策略.

1 邊疆少數(shù)民族地區(qū)實(shí)施物理探究式教學(xué)存在的問題

探究式教學(xué)是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，像科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理那樣以類似科學(xué)探究的方式來展開學(xué)習(xí)活動.通過自己的獨(dú)立思考和探究，去弄清事物發(fā)展變化的起因和內(nèi)在聯(lián)系，從中探索出規(guī)律的教學(xué)模式.［1］

筆者認(rèn)為，當(dāng)前在邊疆少數(shù)民族地區(qū)實(shí)施中學(xué)物理探究式教學(xué)存在的問題，主要有以下幾個方面.

（1）邊疆少數(shù)民族地區(qū)的學(xué)生普遍存在不善于表達(dá)自己的思想，做了不會說、不會寫.

（2）學(xué)生接觸社會、生活范圍小，在物理探究中設(shè)問的思路狹窄，參與教學(xué)的主動性較差.

（3）儀器短缺.在不少邊疆少數(shù)民族地區(qū)的學(xué)校，普遍存在實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備不夠，實(shí)驗(yàn)設(shè)施簡陋、落后的問題.這給開展物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)帶來了較大的困難.

（4）學(xué)生基礎(chǔ)較差，探究問題的速度較慢，常常出現(xiàn)重視了創(chuàng)設(shè)情境與提出問題、做出猜想與假設(shè)等前面幾個環(huán)節(jié)，卻輕視了分析論證與評估反思等后面幾個教學(xué)環(huán)節(jié)的現(xiàn)象.雖強(qiáng)調(diào)了設(shè)問和動手能力的培養(yǎng)，但淡漠了物理科學(xué)思維方法的訓(xùn)練.

2 利用多種形式開展物理探究教學(xué)

科學(xué)探究教學(xué)的形式是多種多樣的，除實(shí)驗(yàn)探究外還有資料查詢、調(diào)查訪問、理論探究等.［2］采用什么方式進(jìn)行探究，可根據(jù)問題的需要進(jìn)行選擇.但不論用哪種方式，只要能將物理學(xué)的研究方法和科學(xué)思想滲透其中，并切實(shí)組織、指導(dǎo)好學(xué)生的學(xué)習(xí)活動都能達(dá)到探究式教學(xué)的目的.

2.1 資料查詢

物理教學(xué)中有很多應(yīng)用資料查詢探究的內(nèi)容，教師可以先給學(xué)生布置一些查詢資料的任務(wù)，在正式上課之前，用4～5min的時間讓1～2個小組在班上匯報.這樣做，既能讓全班學(xué)生分享他們的成果，又能鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力，還能拓寬學(xué)生的知識面.

例如：在“阿基米德原理”這節(jié)課上完后，教師可列出關(guān)于科學(xué)家阿基米德的幾個問題，布置學(xué)生自己去查詢關(guān)于阿基米德的一些生平資料：阿基米德簡介；阿基米德的故事；阿基米德的名言；阿基米德還有什么重大科學(xué)貢獻(xiàn)等等.要求每個小組選擇兩個問題，課后通過報刊、書籍等渠道進(jìn)行查詢，在下次課堂上進(jìn)行匯報.

2.2 社會調(diào)查

以小組為單位，組長負(fù)責(zé)組織調(diào)查、總結(jié)和討論，每個小組的成員匯報自己的調(diào)查情況，讓記錄員記錄并寫出調(diào)查報告，由匯報員在班上做匯報.

例如：調(diào)查每個學(xué)生家庭的用電情況，以小組為單位可調(diào)查下列問題.家里常用電器的功率是多少？每月用電多少kW·h？電費(fèi)合多少錢？自己家庭是怎樣節(jié)約用電的.

經(jīng)過一些簡單的調(diào)查過程，既可以讓學(xué)生學(xué)會做事、學(xué)會總結(jié)、學(xué)會反思，又能幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識一些物理概念和規(guī)律，把物理學(xué)與日常生活社會聯(lián)系起來.

2.3 實(shí)驗(yàn)探究

2.3.1 自制教具、學(xué)具

對于儀器短缺的問題，可以用自制教具來彌補(bǔ).只是能讓學(xué)生自己做的簡易儀器，應(yīng)盡量引導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生在探究小組活動內(nèi)自己研制.這樣做，學(xué)生不僅會有學(xué)習(xí)的成就感，而且不用擔(dān)心損壞公家儀器，做實(shí)驗(yàn)探究時沒有心理壓力.

例如，在上探究“杠桿的平衡條件”一節(jié)課之前，教師事先布置學(xué)生做一些準(zhǔn)備工作，請各探究小組準(zhǔn)備1把直尺、1卷透明膠布、10個相同的硬幣和1段細(xì)線.上課的時候，教師通過復(fù)習(xí)上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容后提出問題：要使杠桿平衡應(yīng)該滿足什么條件？在學(xué)生完成了猜想與假設(shè)后，讓各小組先討論一下怎樣利用準(zhǔn)備的這些器材來進(jìn)行探究.

學(xué)生：把細(xì)線拴在直尺的正中，用手提細(xì)線頂端.

學(xué)生：把硬幣貼在透明膠布上再把透明膠布貼在直尺上作為懸掛物體.

教師：要想使杠桿在水平方向平衡，應(yīng)該怎樣懸掛物體？

學(xué)生：左邊掛一串硬幣，右邊等距離處掛一串個數(shù)相同的硬幣.

教師：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該怎樣改變力和力臂？

學(xué)生：改變硬幣的個數(shù)可以改變力的大小；改變透明膠布貼在直尺上的位置，可以改變力臂.

教師：實(shí)驗(yàn)需要記錄哪幾個物理量？請?jiān)O(shè)計(jì)好表格以便記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，下面各組自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.

……

2.3.2 開放實(shí)驗(yàn)室

對于儀器短缺的問題，還可以用開放實(shí)驗(yàn)室來彌補(bǔ).教師在課堂上統(tǒng)一組織學(xué)生完成提出問題、猜想與假設(shè)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)表格和建立坐標(biāo)等幾個環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)過程也可由學(xué)生以小組為單位在課后到實(shí)驗(yàn)室完成.分析論證、評估與反思環(huán)節(jié)可在下一節(jié)課完成.但教師必須做好引導(dǎo)、指導(dǎo)和檢查工作，組織好總結(jié)匯報工作.

例如探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系時，教師可以在復(fù)習(xí)已學(xué)知識的基礎(chǔ)上先提出問題，組織學(xué)生思考、討論實(shí)驗(yàn)方案，把實(shí)驗(yàn)所需的電路圖和表格設(shè)計(jì)好.然后將學(xué)生分大組，要求他們課后到實(shí)驗(yàn)室里去做，下一次課再進(jìn)行分析論證.

2.4 理論探究

理論探究也是一種科學(xué)探究.在平時的物理課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該根據(jù)理論探究式教學(xué)的特點(diǎn)，開發(fā)一些理論探究的案例.通過理論探究可以提高學(xué)生的分析綜合等能力，使之成為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一個有效途徑.

例如，牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過推理得出的.在教學(xué)過程中，應(yīng)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過理論探究認(rèn)識到從斜面上滑下的物體在水平面上運(yùn)動時，如果不受外力的作用將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，而靜止的物體如果不受外力的作用則將保持靜止?fàn)顟B(tài).

再如，在認(rèn)識分子間的相互作用力時，首先通過引導(dǎo)學(xué)生自己分析分子間的相互作用力隨距離而變化的圖線，然后在評估與交流的環(huán)節(jié)中讓他們逐步得出正確的結(jié)論.

3 注重教給學(xué)生科學(xué)探究的技能和物理學(xué)的科學(xué)方法

3.1 在探究教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的技能

探究教學(xué)既要注重過程又要注重結(jié)果.學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究的過程中，可以學(xué)習(xí)觀察的技能，比較與分類的技能，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、獲取數(shù)據(jù)資料的技能，分析處理數(shù)據(jù)、從中獲取意義、形成概念并得出結(jié)論的技能，評價探究過程和結(jié)果并能用科學(xué)的方式表達(dá)的技能.［3］

3.2 在概念教學(xué)中滲透物理學(xué)科學(xué)方法的教育

物理概念是物理學(xué)的基石，是學(xué)生正確認(rèn)識物理世界的基礎(chǔ).概念教學(xué)是物理教學(xué)過程中難度較大的一個環(huán)節(jié)，首先是由于前概念的影響，常常使得教師對某一概念的講解跟學(xué)生對這一概念的認(rèn)識產(chǎn)生一些偏頗；其次是學(xué)生對物理科學(xué)的研究方法生疏，導(dǎo)致學(xué)生難以理解概念，甚至出現(xiàn)錯誤的理解.我們可以通過探究教學(xué)來加強(qiáng)物理學(xué)科學(xué)方法的教育.

例如關(guān)于密度概念的建立，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師一般通過演示告訴學(xué)生同種物質(zhì)體積增加幾倍其質(zhì)量就增加幾倍，體積相同的不同物質(zhì)其質(zhì)量不同.物理學(xué)中把單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度.密度的公式是ρ＝m／V，它是物質(zhì)的一種特性.

這些知識學(xué)生似乎都記住了，但是由于數(shù)學(xué)表達(dá)式上的影響還是往往認(rèn)為：在ρ＝m／V公式中，密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比.造成這一錯誤的原因是，密度概念不是通過學(xué)生的大腦主動建構(gòu)的，是教師硬塞給學(xué)生的，是學(xué)生被動、機(jī)械接受的.他們并沒有掌握認(rèn)識密度概念的科學(xué)方法，所以初學(xué)時學(xué)生對這個概念的理解是相當(dāng)混亂的.

在物理探究式教學(xué)中，我們指導(dǎo)學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)，列表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立坐標(biāo)畫圖像，學(xué)生通過自己收集的數(shù)據(jù)和畫出的正比函數(shù)圖像來認(rèn)識同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積是按正比例函數(shù)變化的，質(zhì)量跟體積的比值是一定的，跟物體的質(zhì)量和體積無關(guān).再用不同的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn)，畫出的正比例函數(shù)的圖像傾斜程度就不同，說明不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是不同的，它決定于物質(zhì)的本身，因此它是物質(zhì)固有的一種屬性.如此引導(dǎo)學(xué)生建立起密度的科學(xué)概念，前面所指出的錯誤就不會出現(xiàn)了.

通過自主的探究活動，學(xué)生不僅能清楚地理解密度的概念，而且還掌握了探究密度概念的實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)會了用數(shù)學(xué)圖像表示物理問題的方法，也認(rèn)識了利用分析、比較、綜合、歸納來抽象出物理概念的邏輯思維方法.這些科學(xué)方法的教育滲透在概念教學(xué)的過程之中.學(xué)生認(rèn)識、掌握了這些方法，為以后他們學(xué)習(xí)比熱容、電阻、電場強(qiáng)度等物理概念也打下了較好的基礎(chǔ).

3.3 在規(guī)律教學(xué)中貫穿物理學(xué)科學(xué)方法的教育

在中學(xué)物理教學(xué)中，規(guī)律教學(xué)不單純是為了認(rèn)識規(guī)律而讓學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律，應(yīng)該是以認(rèn)識規(guī)律為載體，讓學(xué)生認(rèn)識、掌握探究物理規(guī)律的科學(xué)方法.而探究式教學(xué)有助于我們將物理學(xué)科學(xué)方法的教育貫穿于規(guī)律教學(xué)的始終.

例如，關(guān)于力的合成與分解的教學(xué).學(xué)生在初中階段學(xué)過同一條直線上的共點(diǎn)力的合成，對于互成夾角的兩個共點(diǎn)力的合成，他們沒有接觸過，甚至很難想象兩個共點(diǎn)力的合成遵守平行四邊形定則.在傳統(tǒng)教學(xué)中這一節(jié)課是高中物理學(xué)習(xí)的一個難點(diǎn)，大部分學(xué)生往往就在這里遇到了學(xué)習(xí)障礙.如果在教師的組織、引導(dǎo)下，讓學(xué)生自主地進(jìn)行探究活動，便可以達(dá)到事半功倍的效果.

首先，由教師在給學(xué)生介紹力的合成實(shí)驗(yàn)，指出要點(diǎn)和注意事項(xiàng)：用兩把彈簧秤拉橡皮筋時，兩個拉力的圖示的畫法；用一把彈簧秤拉橡皮筋時，一個拉力的圖示的畫法；前后兩次拉橡皮筋產(chǎn)生的作用效果必須相同；畫出的3個力的作用點(diǎn)必須重合，圖示3個力所取的大小比例必須相同.

接著，讓學(xué)生進(jìn)行自主探究，并提醒學(xué)生，探究過程要遵守從簡單到復(fù)雜、從特殊到一般的原則.例如：用大小分別為3N和4N的兩個力，互成90°同時作用在橡皮筋的末端，并畫出兩力的圖示.再用5N的力拉橡皮筋，并使其作用效果與前次的一樣，并畫出力的圖示.這個實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生很直觀地看到，兩個分力的圖案剛好是一個矩形的兩個鄰邊，合力的圖示是這個矩形的對角線.兩個分力與它們的合力之間的關(guān)系是一個矩形的兩個鄰邊與對角線之間的關(guān)系，也可以說是兩個分力與它們的合力之間的關(guān)系是一個平行四邊形的兩個鄰邊與其對角線之間的關(guān)系.這樣就使學(xué)生對平行四邊形定則有了初步的認(rèn)識.

然后，用同樣的方法，再讓學(xué)生做幾次互成任意角度的情況下分力與合力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，畫出每次實(shí)驗(yàn)中3個共點(diǎn)力的圖示.每次的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都可以讓學(xué)生認(rèn)識到兩個分力是這個力的平行四邊形的鄰邊，合力是這個平行四邊形的對角線.

通過這樣的探究活動，學(xué)生就可以從親身實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)悟到平行四邊形定則的本質(zhì)性問題，從而歸納、總結(jié)出平行四邊形定則的基本內(nèi)容.學(xué)生在整個實(shí)驗(yàn)探究的過程中，學(xué)會了共點(diǎn)力的圖示方法；認(rèn)識了從簡單到復(fù)雜、從特殊到一般的認(rèn)識方法；學(xué)會了用圖示法進(jìn)行力的合成與分解的方法，初步認(rèn)識了矢量的運(yùn)算方法.

在中學(xué)物理教學(xué)中，每個概念和每條規(guī)律都會涉及到一些物理學(xué)的科學(xué)研究方法，通過探究教學(xué)可使學(xué)生親身去經(jīng)歷，自己去感悟，從而真正掌握這些方法.顯然，物理科學(xué)方法的教育應(yīng)該貫穿于整個物理教學(xué)過程的始終.

1 劉力.新課程理念下的物理教學(xué)論.北京：科學(xué)出版社，2007.66

2 劉凱進(jìn).對初中物理科學(xué)探究中幾種觀點(diǎn)的認(rèn)識.中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2007（2）：8－9

3 閻金鐸，郭玉英.中學(xué)物理新課程教學(xué)概論.北京：北京師范大學(xué)出版社，2008.67

4 郭玉英.物理新課程教學(xué)案例研究.北京：高等教育出版社，2008.1