探究式学习在中学物理中的应用

　　在中学物理实验课的教学中，由于实验本身是对新事物的发现或科学规律的检测过程，具有不确定性，教师可以通过探究教学引导学生构建实验问题、设计实验过程、分析实验数据，开拓学生的思维空间，培养学生积极的探索精神。
　　探究式教学方法在中学物理实验中被广泛地引用，取得了可喜的成绩，同时，也反映出一些问题，如课堂问题的引入不够恰当，探究过程中对学生的个别差异不够重视，实验小组划分不当，探究后的反思不深刻，以及评价方式单一等等。笔者以《透镜成像实验》为例，对其问题进行具体分析，提出自己的一点建议供大家参考。
　　
　　教学案例的概述
　　
　　《凸透镜成像》是初中一年级第一册的教学内容，要求学生按照指定的物距，通过实验去观察各种情况下的像，总结成像规律。教学目标如下：
　　1.知识和技能
　　● 理解凸透镜的成像规律
　　● 运用凸透镜的成像规律分析判断解决一些实际问题
　　2.过程和方法
　　● 在探究活动中，初步获得提出问题的能力
　　● 通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法
　　● 学习从物理现象中归纳科学规律的方法
　　3.情感、态度、价值观
　　● 具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理
　　● 乐于参与观察、试验、制作等科学实践
　　在本节课中，教师首先通过具体案例将新课引入，使学生对透镜成像的规律感到好奇，带着问题用Flash课件做实验演示，然后分组进行实物实验。通过对实验得到的数据分析，由学生总结出最后规律，并通过具体问题拓展学生思维。
　　
　　教学案例片段分析
　　
　　片段一：新课的引入
　　师：同学们有谁用过照相机？
　　（用过照相机的学生举手示意。）
　　师：你们有谁知道照相机的工作原理呢？
　　生：透镜成像。
　　师：对，照相机就是利用凸透镜成像的原理工作的，这节课我们就通过实验来详细了解凸透镜的成像规律。
　　……
　　点评：
　　此处新课的引入其主要目的是确定这节课的研究对象——凸透镜，而不是探究内容——凸透镜的成像规律，所以，应紧密联系学生的生活实际导入课题，充分体现“从生活走向物理”的新课程理念。照相机这一生活实物是贴近学生的生活经验的，但与凸透镜的联系不够直观，没有几个人在使用照相机的时候会将其拆开观察。有部分同学对其工作原理有所了解，估计亦是来自书本或他人叙述，所以，此处应选择放大镜、老花镜等学生曾经直接观察或接触的实物做引。
　　片段二：实验引入
　　师：大家知道，我们照相时不论多大的东西都能拍下来，而最后照片是一样大的，一般都是五寸的，这是为什么？也就是说透镜成像原理究竟是怎么一回事呢？通过这节课的实验我们将会解开这个问题的答案。（同时展示人物、景物等不同照片）
　　生：思考。
　　……
　　点评：
　　在探究式学习的过程中，探究问题的设计或形成是整个学习过程的核心和线索。问题的设计应体现面向学生、面向生活和面向社会三个面向的新课程理念。其中，面向学生是关键，主要是指问题的设计应在学生的经验范围内，引导学生的思路，使其自主形成要探究的问题。只有如此，才能使学生产生探究的兴趣和欲望，并使这种动机在整个过程中得以保持，满足学生的求知欲。
　　此处，教师应提供一个有助于学生自主形成探究问题的概念框架。在这个框架中，首先应提供更多的透镜成像的现象（比如眼睛的原理、放大镜引燃火柴的现象、显微镜和望远镜的原理），然后，对这些现象所呈现的不同的透镜成像机理加以暗示和引导，使学生产生凸透镜成像规律是多样化的，不同规律有不同作用的印象。最后，结合此次实验课的目的促使学生产生通过实验中的动手操作了解真相的欲望。到此时，要探究的问题也就形成了。
　　同时，此处所提供的各种凸透镜成像现象的描述可以作为一种探究过程的资源让学生加以利用，在实验中作为指导操作的线索或思路。通过与实验结果进行直观与抽象的互动，使学生对凸透镜成像的规律的认识更加深刻。
　　片段三：通过课件模拟动画
　　生：凸透镜所成的像为什么有时放大有时缩小，有时正立有时倒立。
　　生：凸透镜成像的不同情况是什么造成的？
　　师：根据你们的推断，你认为这可能跟什么因素有关呢？
　　生：可能跟所观察的物体到凸透镜的距离有关。
　　生：是不是物体到透镜的距离远的时候，所成的像就是倒立的、缩小的，物体到透镜的距离近时，所成的像就是正立的、放大的？
　　师：大家的猜想很好，下面请大家观看大屏幕上的实验演示，看结果与猜想是否相同。
　　（教师播放模拟动画，当教师用鼠标拖动蜡烛从远处向透镜移动，此时，蜡烛的像也随之运动，由缩小的倒立的像，变为放大的倒立的像，最后消失。学生观看。）
　　师：怎么样？观察到的现象和大家想象的相同吗？
　　生：相同。
　　生：差不多。
　　……
　　点评：
　　在实验演示的引入过程中，教师提出的问题吸引了学生的注意，引起了学生的兴趣。通过课件演示可以使学生观察得更为清楚，思路清晰，同时，节省了下面实物实验花费的时间。但探究式学习，强调的是学生通过自己的努力对已有的问题获得答案，培养探究式思维，教师直接给出结果，在一定程度上影响了学生的自主探究。由于动画模拟可以对实验结果不理想或因为多种原因造成的没有结果的情况作一些弥补，如果把它放到这节课的最后进行对本节课的总结，效果是否会好一些呢？
　　片段四：分组进行实验
　　师：刚才同学们看了模拟动画，知道了凸透镜所成的像随着物距的不同而不同，我们怎么知道其具体规律是什么呢？
　　
　　生：（看实验器材）可以做实验。
　　师：好。今天我们的实验需要全班同学分工合作。
　　（教师首先出示光具座并介绍， 然后分组分配任务：根据学生座位全班分成四个大组，每个大组分3个小组，每个小组中组长，记录员各一名。每个大组一个独立的任务，分别为在光屏上得到清晰的放大的像、缩小的像、倒立的像、正立的像。每个组命名为放大组、缩小组、倒立组、正立组。）
　　师：完成你的任务后，把你组的数据记录在小黑板上。(出示数据表)
　　(学生开始动手实验。点蜡烛、移透镜、移蜡烛、移光屏，观察、教师巡视、发现问题：有的组的像在光屏的边缘，或像是模糊的；有的学生测量不