郭秀芝，陳若輝，關(guān)文翠

(北華大學(xué)物理學(xué)院，吉林吉林132013)

經(jīng)過幾年來的努力，高等教育在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面的改革成效顯著，在各大學(xué)課堂，以各種形式廣泛地開展了探究式教學(xué)的教學(xué)模式，被認(rèn)為是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效的教學(xué)模式。特別是以實驗科學(xué)為基礎(chǔ)的物理學(xué)科的教學(xué)中應(yīng)用探究式教學(xué)模式既適合物理學(xué)科理論內(nèi)容的思維方式，又與學(xué)科教育手段天然地吻合，因此，改革光學(xué)課程的教學(xué)為探究式教學(xué)模式，多次實踐的過程中感覺到，提高探究實驗的有效性是提高探究式教學(xué)效果的關(guān)鍵因素，這個問題僅有個別的專家學(xué)者注意到，如孫毅等“關(guān)于電工探究實驗有效性的思考”［1］;周玉芝“以探究度設(shè)計為切入點，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力”［2］;傅玲等研究了“探究過程的評估依據(jù)”［3］等;但沒有引起更廣泛的關(guān)注。在這里把教學(xué)實踐中有關(guān)提高探究實驗有效性的體會總結(jié)一下，以供參考。

一、提高探究實驗有效性的理性思考

光學(xué)課程的特點是理論思維抽象，實驗現(xiàn)象日常生活中又不常見，學(xué)生們?nèi)狈Ω行哉J(rèn)識，因此，探究式教學(xué)模式特別適合光學(xué)課程的教學(xué)。是本著“先探后學(xué)再實踐”的探究式教學(xué)模式進(jìn)行光學(xué)課程教學(xué)的，“探”要探到對光的現(xiàn)象和基本規(guī)律建立起感性認(rèn)識的程度，在實踐過程中體會到，提高探究實驗的有效性:

(一)克服盲目性，提高探究性

最初設(shè)計的探究實驗，從完成理論教學(xué)任務(wù)為出發(fā)點，給出一些探究問題，學(xué)生探究的過程相當(dāng)于對理論課的結(jié)論做一個驗證，這遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出探究實驗的功能，因此進(jìn)一步改進(jìn)了教學(xué)。首先，教師給出探究的大方向，指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，鼓勵學(xué)生們提出探究的問題。

教師又根據(jù)教學(xué)目標(biāo)通過簡單典型的演示實驗有意引導(dǎo)學(xué)生們的思維方向，從而提出探究的問題［4］，并幫助學(xué)生們選擇可以作為探究的問題，提出探究的具體問題是提高探究性的關(guān)鍵。探究實驗的目的是想通過模仿科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題、建立理論的過程來學(xué)習(xí)知識，因此，作為探究的問題是應(yīng)該局限于“發(fā)現(xiàn)型”的問題［5-6］，這些問題應(yīng)該是學(xué)生們自己可以夠得著的，是實際存在的，問題的答案有的是已知的，有的卻沒有解決的辦法或答案;教師在備課時，準(zhǔn)備了多種儀器、設(shè)備，作為學(xué)生們通過探究找到問題答案的工具，答案一定是能夠找得到的，又是可以深入進(jìn)行下去的，由此，學(xué)生們獲得了新知識，師生共同完成教學(xué)任務(wù)。

(二)克服依賴性，倡導(dǎo)自主、合作性

受多年來“師本教育”的影響，學(xué)生們總會不自覺地問:這應(yīng)該怎么做?教師要有意避開直接回答學(xué)生們的問題，鼓勵學(xué)生自己探究，小組內(nèi)合作探究。探究中所見到的新現(xiàn)象，有的學(xué)生只是在書本上見到過圖畫，在實踐活動中未曾見到過，對這些現(xiàn)象所隱含的變化規(guī)律更無從知曉，因此要求小組內(nèi)同學(xué)共同探究，對每一步實驗現(xiàn)象所反映的規(guī)律，要求學(xué)生們各抒己見，集思廣益，并與教師、教材提供的結(jié)論相比較，檢查各自的結(jié)論是否正確，保證個體探究到的知識與科學(xué)知識之間建立起正確的聯(lián)系。

(三)克服表面性，突出建構(gòu)性

最初的探究實驗只是得到一些實驗現(xiàn)象就滿足，進(jìn)一步的探究實驗要立足于探究到理論課程所涉及的基本規(guī)律的大部分甚至全部，這就給設(shè)計實驗提出了更高的要求，準(zhǔn)備實驗裝置要有針對性，每組實驗設(shè)備對應(yīng)于探究理論的某一個側(cè)面，探究初期，將完成教學(xué)任務(wù)寓于探究中，教師要有針對性地安排探究設(shè)備，探究難度大的安排給動手能力強(qiáng)的小組，保證全體同學(xué)能夠探究到理論知識的方方面面。然后提供充足的自由探究時間和空間，培養(yǎng)學(xué)生們的探究能力，能夠通過探究實驗建構(gòu)出理論知識的概貌是最佳的探究［7］。

(四)克服毛糙性，加強(qiáng)交流性

同學(xué)們在探究時容易滿足于:我看到現(xiàn)象了，我找到規(guī)律了。在探究過程中各個小組都會得到實驗現(xiàn)象，有的小組探究到的東西會多一些，但各小組探究的側(cè)面可能不同，這時充分的交流、總結(jié)探究的結(jié)果尤為重要。交流同學(xué)們探究到的實驗現(xiàn)象、規(guī)律及對規(guī)律的解釋，可以激發(fā)其他同學(xué)做更廣泛的探究，可以激發(fā)其他同學(xué)對各種解釋提出疑問，可以引發(fā)出新的問題，可以將實驗證據(jù)、已有的科學(xué)知識和所提出的解釋緊密結(jié)合起來，解決彼此觀點中的矛盾。這個過程可以使探究升華，使每個同學(xué)獲得多角度的感性認(rèn)識，達(dá)到知識更新的目的。

二、提高光學(xué)探究實驗有效性的措施

(一)從探究實驗的設(shè)計上提高有效性

探究初期，學(xué)生們的興趣點在于只想看到現(xiàn)象，這可以理解，因為他們未知所探究的內(nèi)容的深奧和規(guī)律性，借助此，可以設(shè)計由趣味性出發(fā)的組合實驗，完成某個側(cè)面知識的探究。如在做光的干涉探究實驗時，設(shè)計白光、紗網(wǎng)的多光束干涉及雙棱鏡干涉實驗設(shè)備的組合用來完成分波面法干涉的現(xiàn)象及規(guī)律的探究［8］;肥皂膜與邁克爾遜干涉儀組合探究等厚干涉及規(guī)律;白光油膜與邁克爾遜干涉儀組合探究等傾干涉及規(guī)律等等。這樣的設(shè)計，學(xué)生們感興趣，同時也達(dá)到了理論教學(xué)所需要的對規(guī)律的感性認(rèn)識。

(二)從探究實驗進(jìn)行過程中提高有效性

教師在教學(xué)中體會到“先放手，再指導(dǎo)，逐步引向深入”的原則，可以提高有效性。探究的第一階段，鼓勵學(xué)生們自己提出問題，教師指導(dǎo)選擇儀器設(shè)備，進(jìn)行探究;第二階段，在恰當(dāng)?shù)臅r間由教師給出若干個問題作參考［9］，如白光紗網(wǎng)得到的干涉像與幾何像有什么不同?雙棱鏡干涉條紋的間距與哪些因素有關(guān)?白光代替納燈作光源時，干涉條紋有何特點?生成肥皂膜的細(xì)鐵絲框以什么形狀為最好?為什么牛頓環(huán)間距不等，中心稀疏邊沿稠密?等。已經(jīng)提出問題并在探究的同學(xué)將繼續(xù)，未提出問題的同學(xué)參考教師提出的問題選擇探究問題，進(jìn)行探究;第三階段，在探究進(jìn)行了大部分時間之時，教師給出部分規(guī)律，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生加深探究，如雙光束干涉中，在其它條件不變時，干涉條紋的間距與縫距成反比;等傾干涉中當(dāng)光程差增大時會有冒環(huán)的現(xiàn)象等，只需要做到拋磚引玉即可，制造跳一跳夠得著的探究氛圍，使學(xué)生們能夠保持興趣將探究進(jìn)行下去，為最終建構(gòu)出理論教學(xué)所需的知識做充分的準(zhǔn)備。

(三)從把握探究的達(dá)成度來提高探究的有效性

在恰當(dāng)?shù)臅r間獲得探究實驗的結(jié)果是提高有效性的重要因素。因此教師把握探究的達(dá)成度十分必要。一方面要以實驗設(shè)備等硬件做基礎(chǔ);教師在精心設(shè)計實驗設(shè)備的同時，要切身地去體會一下，利用哪些設(shè)備要得到什么樣的探究結(jié)果，有針對性地設(shè)計好教學(xué)活動;探究設(shè)備過于簡單，學(xué)生們輕易地得到結(jié)論，不利于培養(yǎng)探究能力，也不能展現(xiàn)豐富的知識面;探究設(shè)備過于復(fù)雜，學(xué)生們面對它不知所措，會扼殺探究的興趣;我們設(shè)計了這樣的探究實驗運行方式，探究從學(xué)生們獨自可以掌控的實驗設(shè)備為入手點，得到了初步的探究結(jié)果后，再逐步深入。另一方面，以教師的知識儲備等軟件作保障，教師要恰當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)在學(xué)生探究實驗過程中，指導(dǎo)到關(guān)鍵處，及時排解探究中出現(xiàn)的相關(guān)問題，保障學(xué)生的探究沿著解決“探究問題“的路徑進(jìn)行下去，直至完成探究任務(wù)。

(四)從探究結(jié)果的交流中提高有效性

交流可以集思廣益，交流可以去除糟粕，取之精華。交流中有位同學(xué)介紹了他的工作，“提出的探究問題是:光柵縫數(shù)對衍射花樣擴(kuò)展程度的影響?探究前的設(shè)想可能是縫數(shù)越多，衍射花樣擴(kuò)展程度越大?探究結(jié)果顯示設(shè)想錯了，事實是縫數(shù)越密，擴(kuò)展程度越大”交流中看到了探究的成效。探究初始學(xué)生們提的問題是:怎樣能夠看到單縫衍射圖樣?如何產(chǎn)生白光透射光牛頓環(huán)干涉條紋?探究深入下去時，同學(xué)們的問題是:如何判斷邁克爾遜干涉儀兩塊反射鏡嚴(yán)格垂直?擴(kuò)散的激光和鈉光產(chǎn)生的圓環(huán)條紋的差別?通過四分之一波晶片的光是什么樣的光?通過交流，在教師指導(dǎo)下定性地建構(gòu)出各個部分系統(tǒng)的知識，如:光的干涉現(xiàn)象探究之后，通過交流，分別建構(gòu)出分波面法雙光束干涉光強(qiáng)分布與兩光源距離、光源到屏的距離及波長的大小等之間的關(guān)系;等傾干涉中得到干涉原理、兩束光的光程差與干涉環(huán)間距及干涉環(huán)運動方向間的關(guān)系等;交流的結(jié)果，在學(xué)生們的頭腦中對光學(xué)理論的各個部分建立起一個較完整的感性認(rèn)識，達(dá)到了探究實驗的目的。

三、結(jié) 語

在光學(xué)課程的教學(xué)中應(yīng)用探究式教學(xué)模式，探究實驗是前提，探究實驗的有效性是關(guān)鍵，提高探究實驗的有效性可以在實驗內(nèi)容及設(shè)備的設(shè)計上、在探究實驗過程進(jìn)行中及實驗結(jié)果的交流上做細(xì)致的工作。在這樣的教學(xué)過程中，師生要共同努力，才能構(gòu)建一個具有探究性，自主、合作性，建構(gòu)性及交流性的有效課堂。

［1］孫毅，石玉梅.關(guān)于提高電工探究實驗有效性的思考［J］.教學(xué)研究，2009(7)::90-91.

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［3］傅玲，何新鳳.探究式教學(xué)在力學(xué)課程中的實踐［J］.教育與職業(yè)，2012(3):148-150.

［4］王小曼，王較過.物理教學(xué)中提出問題能力的培養(yǎng)［J］.陜西師范大學(xué)學(xué)報，2006(6):204.

［5］徐學(xué)福.探究問題的內(nèi)涵及其形成［J］.教育科學(xué)研究，2004(11):36-39.

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［7］馬勇軍，駱紅山.對探究教學(xué)幾個問題的反思［J］.教育探索，2007(1):39-40.

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