物理探究式课堂的理论创新及操作*

2022-03-17蒋继建李玉山

菏泽学院学报 2022年2期

蒋继建,李玉山

(菏泽学院物理与电子工程学院,山东菏泽 274015)

在传统物理教学中，教师注重直接灌输知识、死记硬背，学生只有被动接受，对于物理知识知其然不知其所以然.学生的自主思维解决问题的能力难以得到提高.开展探究式教学能够激发学生学习兴趣、提高学生自主探究意识、培养学生科学创新思维能力.本文主要从创设情景、开放课堂、适时点拨、合作探究、课后作业等角度分析探究式课堂教学的理论建构与操作流程[1].

1 物理探究式课堂的价值理念

1.1 探究式课堂的教育内涵

美国实用主义哲学家和教育家约翰·杜威最先提出在教学中运用探究式的方法.根据他的观点，科学的教育方法不仅仅能让学生学习大量的知识，更为关键的是要让学生掌握科学研究的技能和方法.1950年后的十年间，探究式教学方法被更多人关注接受.教育家约瑟夫·施瓦布更是明确表示，学生积极地投入到探究的过程中去是最好的探究科学的方式.此观点深远地影响了探究式课堂在科学教育中的衍生.

美国著名的认知心理学家和教学改革家杰罗姆·S·布鲁纳，于20世纪50年代末期创立了发现方法，倡导发现学习，注重直觉思维.他认为，发现法是一种让学生自主探究学习的方法，称之为发现学习.与前辈相比，布鲁纳更加注重探究式教学方法的模式和理论研究.

施瓦布、杜威、布鲁纳包括皮亚杰于20世纪50、60年代的研究成果，影响了从50年代到70年代初的教学理念和教学模式变革.这些教育理念的共性是要求学生参与到课堂教学活动中，而不再是被动地听从老师讲授或阅读相关的科学材料，相比于掌握科学知识更加注重科学发现的过程[2].

探究式课堂教学的核心理念：在问题或任务的引领(驱动)下，学生可“模拟”知识原创者和事件当事人去发现和提出问题，猜想与假设，方案与实验，数据收集与分析论证，检验与评价，矫正与结论.运用发现、思考、体验、感悟、讨论等程式，让学生自主发现并掌握知识，获取技能，以及形成正确的情感态度与价值观[3].

1.2 探究式课堂的价值意义

打开《中学物理课程标准》，我们可以看到与“探究”相关的论述很多.这是中国当代教育对中学物理教学本性与中学物理课程本质在认识实践上的又一重大突破.国家课程纲领的大力倡导使探究式教学得以推广，充分体现了现代教育对学生个性价值的尊重.

前苏联著名教育实践家和教育理论家瓦·阿·苏霍姆林斯基曾说：“在人的心灵深处，都有一种希望自己成为一个发现者、研究者、探索者的固有需求”，这种需求在教师锻造学生精神世界的过程中尤为重要.经过漫长坎坷的物理探索，人们渐渐达成了一种共识：中学物理教学就是物理实践活动的教学，是学生加强自我实践的教学.基于学生已有的知识背景和生活实际，在物理课堂上为学生搭建交流和互动的平台，提供同学间互相交换意见的机会，促进他们在自主探究与合作探索过程中真正理解和掌握研究物理知识(规律)的方法和技巧.探究式课堂是一种学生以积极发现和解决问题为中心，教师以指导为主的教学课堂.这是一种全新的教学课堂概念，是为了改善当前传统的封闭式课堂教学提出的.探究式课堂的重点是营造全方位开放的教学环境和课堂氛围，通过模拟物理学家开展原创实验探究，使学生能够在老师的引导下积极主动地探索学习.

课堂上老师应该适当放手，引导学生成为学习的主角，做知识的勇敢探索者，使学生在课堂上始终处于发现并解决问题的良性循环中.这样不仅可以让学生以感兴趣的方式获得知识，还可以促使学生养成良好的探究习惯，增强学生的自制力[4].总之，探究式课堂旨在改变学生学习方式，培养学生的自主学习能力，培养成自学和探究的良好习惯.即让学生在课堂上动起来，老师相对闲下来.

2 物理探究式创新课堂

2.1 创设情境

2.1.1 概况

依据新课内容，教师在教学中努力营造良好的探究式课堂氛围，建构具有物理特色的学习背景、景象和物理实验探究学习活动所需的学习环境，使学生能够积极主动地探索新知识，激发学生的求知欲[5].

2.1.2 情景种类

1)悬念情境

根据学生的已有知识背景和生活实际，在导入新课时，根据新课内容通过提出问题、展示特殊实验现象、生成认知冲突，形成悬念，吸引学生眼球和注意力，诱发学习兴趣和探究欲望.

2)信息情境

教师通过展示一些最新的开放性的现代实验器械及尖端科研成果，让学生根据教师所提供的资料，提出问题，创设问题情境，由此引入新课内容.

3)生活情境

物理知识与生活息息相关，生活是教育生存和发展的源泉，中学物理教学必须从沉闷、抽象、不具体的形式中跳出来，与现实生活相连接，让物理教学更具生活化.培养学生的创新意识和实践能力，让每个学生都能在更加贴近生活化的课堂中真正感受到学习的乐趣.

4)求异情境

学生的思维是不受束控的，对于同一个问题每个学生都有不同的见解，有的符合现有结论，有的略有偏差，有的则完全不同.对于学生在思索过程中出现的不同见解和意见，老师应及时发现并给予肯定和表扬，除此之外，教师还要善于选择典型案例，创设情境，引导思维，谨慎而耐心地指导帮助学生成功获得答案.根据同学们所提出的异样思维，更要提前了解，围绕这些合理但又奇特的观点给出相关材料、信息，让学生们在课堂上自主分析和解决这些特殊问题.

2.1.3 基本要点

1)源于生活

必须在创设情境时强调生活性，学习物理中客观规律的目的是要在学生的认知中建立起生活世界与科学世界的联系，让学生切身体会到物理就在身边.故此，欲创设良好的教学环境，首先要密切联系学生的现实生活，不断发现和挖掘学生生活环境中的学习资源.特别是日常生活中经常遇到的问题，学生只有亲身体会到物理知识在生活中的场景，才能真切感受到知识萦绕在自己周围，物理探索就发生在自己身边.其次挖掘学生的现有认知经验也是十分必要的，要正确把握学生的认知能力.

2)生动形象

要创新传统的课堂模式，就要为古老刻板的教育方式引入鲜活的知识血液，生动形象的情境创设无疑是最好的选择，一段高精密的实验展示、尖端科技产品的展现都能有效地激发学生的联想和想象.让情境创设具有形象性，其主要目的就是让学生认识意象和抽象两种思维方式、将学生的感性与理性两种认识有机结合以便对知识形成深刻的影响.故而，想要创设生动形象的物理教学情境，所提供的资料应该是有感知性的、具象性的、有形的并且能让学生真正感受到的，它能更有效地激发学生的感性认知，最大程度化地将感性认识向理性认识进行转化和升华，使学生超越个人的经验范围和时空的限制获取物理知识，通过自己的已有基础与充分的想象力感知更多的事物，促进思维与想象的共同发展.

3)具有学科特色

情境的创建应反映物理学科的特征，贴合新课教学内容，并突出表达学习重点.除此之外，教学环境更要反映物理知识体系的发展过程、规律适用限制条件以及所学知识在现实生活中的价值体现.只有将具体规律应用于具体事例，才能更有效地将物理知识教授给学生，引导学生准确地理解物理知识中所蕴含的真理.科学、严谨、一丝不苟是物理学研究的特点.在科学真理的探索中，众多科学家们与诺贝尔奖擦肩而过的故事时刻警醒我们，科学是需要我们认真对待，持续创新，不懈探索.

4)具有深度

有意义的教学情境必定是有深度有内涵的情境，它可以更有效地激发学生的思考激情.教学情境中的问题应具有针对性、时效性和日常性.针对性是由新课程教学目标所决定的，能让学生以新课重难点为目标，探索问题提高效率；时效性代表教师所创设情境要联系近期或当下最新动态与新课知识相连接，让学生更易接受.以当代中学生的眼光审视物理知识，赋予探究式课堂最新的场景；为了确保大部分学生在课堂上开动大脑思考问题，从实际生活出发设置教学情境，让学生深入理解物理知识的日常性.

2.2 开放课堂

国家课程纲领对于课堂的改革标准中，课堂开放是首要环节，只有将课堂开放，传统的教学模式才有可能被打破，书本化的刻板的物理知识才能更生动的展现在学生面前，学生的思路眼界才会更加开阔，思维才能得到更好地锻炼.老师如果没有给予学生开发创造的机会，学生自主探究能力又如何得到发展？学生又怎能成为当今社会急需的创新创造型人才？因此，探究式课堂上应用的教学方法要能更多地为学生提供探索的机会,新课讲授中也应多融入开放性的元素，让学生在无形中养成主动探究的习惯.教师将课堂上学习的主动权交还到学生手中，把更多精力投入到培养学生自主学习能力上，激励学生积极主动地创新创造，鼓励学生大胆地做出假设并进行验证.

2.2.1 含义

开放课堂，顾名思义就是将课堂打开，吸取新的事物，活跃沉闷乏味的课堂.其中包括现代教育技术(向学生展示新课相关音频、视频、动画、图片等资料；不断改进完善各类实验装置；多种方式展示新课原理)、教学内容、授课形式等的开放.

2.2.2 基本要求

在开放的物理课堂环境中，进行实验性探究是探究式教学实施的关键步骤.教师必须提前帮助学生制定合理可行的探究计划，并引导其选择适当的研究方法和实验技术路线，同时，还要提供一定的实验探究条件和必要的信息资料.学生则需要针对教师所提供的素材提出假设，并通过实验或实地考察对其进行检验，以探寻真理得到问题的正确答案.

在开放课堂中，教师作为教学组织者，对学生的探索过程进行组织和指导、规范和总结.这个过程需根据实验要求由一个学生或学生小组来完成.在探索过程中，教师需要注意促进团队合作以强化学生合作意识，并要求学生即时记录自己的实验过程、实验数据以及所参考的材料，并自主总结得出初步结论.不同的学生或团队对同一问题提出不同的解释或意见时，要让学生清晰地表达自己的想法思路，无论对错，老师都要耐心引导矫正，在大家共同讨论下得出结论.

2.2.3 基本要点

开放性课堂较为突出的特征是课堂不沉闷，学生感兴趣，快乐学习；课堂气氛看起来“很乱”，甚至“课不像课”的样子，实际上却是在各展所长发表言论学习知识.课堂上，赋予学生一定的民主，让学生自主探究，但整个教学过程必须要以教师为主导，学生为主体，在预设和精心安排下实现，民主但不放纵.教师适当为学生提供活动时间和空间，旨在让他们独立自主地解决新课中的疑惑内容，克服重难点，充分发挥他们的学习积极性和主动性[6].

2.3 适时点拨

在物理探究式课堂上，教师主导课堂，其任务是对学生进行诱导启迪.学生是课堂的主体，其任务是在老师的引导下通过自己的探究揭示事物的本质与客观规律.完整的探究式课堂离不开教师对课堂的总体掌控和学生的自主发挥，妥善协调两者之间的关系，做到既不放任学生散漫，又不过分管控，让学生充分享有把握自主的权利.

2.3.1 概况

所谓“点”，就是指点、指引.所谓“拨”，就是拨开疑雾，得见天日，引诱学生继续探究，掌握知识，启迪思维，发挥潜能.探究式的课堂，教师对学生进行点拨，既是一种教授技巧，同样也是一门教学艺术.

2.3.2 基本要求

1)找准点拨时机

当学生感到困惑或因知识水平不足而无从下手解决问题时，当学生不理解知识点肆意运用时，老师需及时出现拨正学生的错误观点，因此，找准点拨时机是教师于探究式课堂上履行主导者职责的关键.

2)精准点拨

温故而知新，在新旧知识点的连接处适时点拨.突出重点，突破难点，在新课重难点、知识点应用处适度点拨，帮助学生更好地理解和掌握新课内容；在容易出错和易混淆之处适量点拨，以便学生在自我检查纠错中获得知识及处理经验.

3)适度点拨

教师在点拨时一定要遵循四个不讲原则.在学生总结到位时，不多讲；学生课本自学部分，不深讲；学生内部可自行解决部分，不再讲；由实验所得结论，不再讲.

2.3.3 基本要点

当学生在新课重难点或知识应用处感觉无法自行解决时，教师应给予适当引导，为学生指明研究思路，明确研究方向，让学生拨开学习的迷雾，实现学习目标达成[7].这个过程中需要老师做到以下几点：

1)明确物理学科特点

物理知识的一大特点就是具有较强的系统性，新的知识点会或多或少地与旧知识相联系，教师应于新旧知识的连接处，引导学生运用旧知识来学习新知识.从实验中归纳结论获取知识，同样是物理学科的一大特色.外界客观因素的影响造成实验数据的偏差很容易为学生的探究式学习带来困扰，这时，老师就需要在上课前亲自动手试做几遍实验，对大致影响因素有一定的了解，为探究式课堂的顺利进行做好充分的课前准备.

2)在学生存疑处点拨

在探索物理知识的发生、发展和形成的过程中，学生的思维有时是肤浅的混乱的，这会使他们“遭遇”到困惑和疲倦.此时，需要教师对于不同的学生设置合适的梯度，以便更快地帮助绝大部分学生找到思维上的突破.

3)在思维受困处点拨

在探究式课堂上，重难点问题在具体应用中会时常造成学生认知的困惑，这时教师可以将这些问题适当地作一下区分，由易到难，由简到繁，循序渐进，让学生逐步探究解决难点问题，提升逻辑判断能力.有的学生经常会受到先前形成的思维方式的干扰，对当前新知识的学习造成阻碍.此时教师应适时点拨，指导学生冲破原有思维方式的桎梏，从不同角度和方向寻求解决问题的方法和途径.