自主探究教学在物理课堂中的构建及应用

童小平

摘 要：倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜索和处理信息、获取新知识的能力。

关键词：自主探究意义；自主探究构建；教学模式；案例分析

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）02-281-01

一、自主探究的教学意义

探究性教学是指：学生用以获得知识、领悟科学家的思想、观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动。它是建立在建构主义学习理论之上，是一种积极的学习过程。

传统的教学是传授知识，而今天传授知识是不全面的，还应该使学生具有激趣、启奇和求疑的过程。探究性教学有利于唤起学生的兴趣与好奇心，有利于学生主动获取并理解科学知识，有利于培养学生的非智力品质，实现多方协调发展。

二、自主探究的构建

该教学模式分为以下几个阶段：

1、创设情景、提出问题 教师利用观察、实验、案例分析、研究图片、视频等创设特定的学习情景，促使学生对自然现象产生好奇心，引导学生提出可能通过科学探究解决的问题。

2、猜想假设、设计实验 学生根据已有的科学知识、经验，通过思考做出猜想和假设，同时设计出合理的探究方案。学生再通过合适的实验方法（实验、调查、访问、资料查询等）进行实验探究、收集实验数据。此过程是自主探究教学的核心要素，关系到整个探究过程的成败。

点 下落高度 末速度 重力做的功 动能的变化量

2 h2 v2 mgh2 1/2mv22

3 h3 v3 mgh3 1/2mv32

4 h4 v4 mgh4 1/2mv42

3、分析讨论、得出结论 学生对收集的信息进行分析、鉴别、处理，得出结论。能对得出的结论做出科学的解释，在分析讨论的过程中，必要时可通过网络的辅助进行网上合作学习。学生通过网络的辅助，将各自的猜想、假设、实验方案或得出的结论带入网络讨论区进行交流，比较各小组的过程和结论，从中获取经验和教训，使自己的思维过程更趋合理。

4、检验评价、交流反馈 学生对各自的探究过程进行陈述总结，对自己的结论进行评价反思，也能对他人的探究过程和结论进行评价反思，并能提出建设性的意见和建议，最后老师再对学生进行总体的评价和小结。

三、自主探究教学模式案例分析

下面以高中物理“动能定理”为例来分析探究式课堂教学的设计思想。

1、创设情景、提出课题 先通过提问的方式，复习功、动能的概念及其公式是什么？哪一个是过程量，哪一个是状态量？得出冲量是过程量、动量是状态量。它们之间的关系是合外力的冲量等于动量的变化，即动量定理。再提出功和动能是两个相关的物理量。功是过程量，动能是状态量，它们之间是否也存在着一定的联系呢？

2、科学猜想、实验验证 这一阶段是学生自主探究阶段。学生带着疑问去猜想功和动能间存在的关系、其表达式应该是怎样的呢？又该叫做什么定理？猜想是否正确，需要理论支持和实验验证。动量定理是根据牛顿定理推导出来的，能否沿着这一思路，找出功和动能的关系呢？

让学生带着疑问进入事先准备好的学习情境：

①质量为m的物体以初速度v1=0自由落下，当下落距离为h时，速度为v2 。

②一个初速度为v1 ，质量为m的物体，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移s ，速度增加到v2 。

③一个初速度为v1 ，质量为m的小车，在粗糙水平面上受到摩擦力f 的作用下，发生了一段位移s ，速度减小到v2 。

④一个初速度为v1 ，质量为m的小车，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下沿粗糙水平面运动了一段位移s ，速度变为v2 ，其过程中受到的摩擦力为f 。

将学生分为四大组，每一组对应某一情景且每组都准备好相应的实验器材。让每一组学生自由讨论和探究，教师巡视指导，帮助学生解决操作中存在的问题。

以情境①为例，物体做什么运动？（初速度为零的匀加速直线运动）我们前面用实验研究过匀变速直线运动，大家回忆一下，其原理是什么？器材有哪些？那么这个实验应该如何设计呢？讨论并提出实验方案。并设计如下表格：

由表比较mgh2与1/2mv22 ，mgh3 与 1/2mv32 ，mgh4与 1/2mv42 的结果是否与理论一致？

3、分析讨论、得出结论 这一阶段学生对自主探究过程中遇到的问题与老师或学生进行讨论、交流。可以是面对面的交流，也可以是组与组的交流。以情境①为例，实际中重力做的功与动能的变化量哪个大？为什么会总是这个大？在误差允许范围内，两者是否相等？师生共同概括动能的内容、数学表达式，重点说明外力的意义及功的正负等问题。

4、测试评价、交流反馈 这一过程通过例题的形式测试学生掌握的好坏。

例题：物体从高出地面H（m）处自由落下（不考虑空气阻力），落至地面陷入沙坑h（m）后停止。求物体在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？

学生将这一测试结果通过卡片的形式上交到老师，老师再根据测试结果进行评价进而反馈给学生。

四、结束语

探究式教学使学生由被动接受知识变为主动去获取知识，有利于培养学生科学探究能力，有利于个别化教学的实施。但是，该教学模式对学生要求较高，要注意多种教学模式和教学方法的运用，充分发挥探究式教学模式与传统教学模式的互补优势，使两者相得益彰。

参考文献：

[1]丁 萍.促进高中物理探究性教学的三维策略.物理教师2009.（5）.