让探究性教学之花盛开于物理课堂的常规教学中

　　【摘要】由于追求科学探究环节的完整性而让探究性教学仅仅在实验教学中进行，违背了探究性教学的初衷。所以，教师应该在物理课堂的常规教学中自觉的选择适当的内容进行探究，也只有在常规课堂中进行探究性教学才能让探究性学习成为培养物理学素养的重要途径。

　　【关键词】 探究性教学     常规教学    学科素养

　　探究性教学作为一种有效的教学手段越来越在高中物理教学中获得更多的重视。那么，有那些内容适合进行探究性教学呢？众所周知，物理是门实验学科，物理实验是人们认识物理世界的一种重要活动，于是实验教学便成了进行探究性教学的重要阵地。然而实验教学却成了进行探究性教学的唯一阵地，各种教学比赛、示范课、观摩课、课堂实录莫不选择实验探究。那么，研究性教学就只能在实验教学中运用吗

　　物理学科作为一门自然科学，探究应该是其本质的研究方式，教给学生探究的方法自然应是高中物理教师的必然追求。既然如此，探究性教学必然广泛地运用到物理教学之中，尤其是应该高度重视常规教学中的探究性教学。

　　那么我们教师为什么将探究性教学拘泥于实验教学之中呢？笔者以为，由于伴有实验的教学内容能够较好的体现科学探究的各经典环节：提出问题、猜想与假设、制定方案、实验探究、收集证据、解释与结论、表达与交流。即实验教学中的探究性教学能完整地体现探究的过程。正是这种完整性的呈现形式让广大教师走进了一个误区：以为探究性教学必须追求其探究过程的完整，不完整的探究不能认定为探究，所以就忽略了在物理常规教学中本应存在的探究性教学，也正是这种误区，已经严重影响了物理教学的效果，使物理教学仍然未能摆脱老师讲座式讲解的模式，仍然不自觉地将学生头脑当成了自己思想的跑马场。

　　所以，笔者以为必须在物理常规教学中高度关注探究性教学。常规课堂也是进行探究性教学的阵地，也只有当教师在常规课中自觉地选择素材进行探究性教学才能让探究性学习成为培养学生物理学科素养的主要途径。

　　其实物理常规教学中诸多内容都可以进行探究性教学，这里，笔者仅就概念教学、规律教学、物理学史教学中的探究性教学来讨论。

　　一、探究性教学在概念教学中的实施

　　物理概念教学是物理教学的基础，是物理思维发展的关键。而概念的形成过程承载了物理创造的文化内核，是物理学规律发展的缩影。所以，概念教学不仅要理解概念，更要感受概念的形成过程，只有两者并重，物理思维才会获得真正的发展。而概念形成过程的体验必须要求教师创设教学情景，引导学生进行探究性学习，来再次亲历物理学家们的探究历程。这样的探究性教学不仅发展了学生思维，更会激发学生学习物理的热情以及创造的激情。

　　案例一：

　　教学片段：《运动快慢的描述——速度》（人教版《物理》1必修）

　　学生已经知道了物体在相同位移或相同时间的情况下运动快慢的比较。

　　师：如果我们研究的物体在运动中位移和时间都不相同时，又如何比较两者运动的快慢呢？

　　师提示：这就要求我们找到一个合适的比较标准。有些什么样的标准可供选择呢？

　　学生思考、交流：

　　生1：我们可以取单位时间内的位移进行比较。

　　生2：我们也可以取单位位移内的时间进行比较。

　　师：其他同学对这些观点有何异议？

　　师：如果没有，请问如果是你来比较物体的运动快慢你会选择那种方案，为什么？

　　学生讨论交流，然后表达：

　　生：第一种方案其实比较的是 ，看谁的比值大，比值大的物体运动快；而第二种方案其实比较的是 ，看谁的比值小，比值小的物体运动快。前种方案更符合日常习惯，我们会选择第一种方案对物体运动快慢进行比较。

　　在教学过程中，笔者并不满足于直接给出概念的既定结论，而是引导学生对运动快慢的比较方案进行假设和猜想，然后作出结论和解释。笔者认为这种猜想运用了学生自己的生活经验和学习来的知识，能够真正激发学生观察生活、思考问题、应用知识的热情，远胜于对速度概念的直接传授；从人类认知特点角度来选择描述快慢的方案让学生亲历了物理概念形成的一般思路，这种探究环节虽然并不如实验教学中的探究教学那样完整，但是通过教学情景的创设，在看似无疑的地方设计出疑问，引导学生进行探究，训练了学生思维。所以，在常规教学中必须适时引入这种环节虽然不够完整的探究性教学形式，使探究性教学成为常态，从而真正提高学生物理学科素养。

　　二、探究性教学在规律教学中的实施

　　物理规律教学是物理教学的核心，要揭示物理规律的发现过程自然要实施探究性教学；物理课本在编写过程中也注意了对物理规律的探究性学习：所以，探究性教学必然贯穿在规律教学之中，引导学生主动发现物理规律，探索大自然的奥秘。但在具体教学中，很多老师满足于将物理规律当成当然的规律直接传授给学生，或者按照课本指定的路径来得出规律，而忽视了引导学生主动探究规律的过程；直接的硬性传授固然被人诟病，按照指定程式进行教学一样也会泯灭学生的创造力，所以必须切实实施探究性学习，培养学生的开放性思维，激活学生的创造力。

　　案例二：

　　教学片段：《匀变速直线运动的位移与时间的关系》（人教版《物理》1必修）

　　师：匀速直线运动中，物体的位移对应了速度图象与坐标轴包络的面积，对于匀变速直线运动，我们又将如何获得它在某段时间内的位移呢？请同学们就如何解决这个问题提出自己的猜想。

　　生1：匀变速直线运动中的位移与速度图象是不是也有类似于匀速直线运动的关系呢？

　　生2：前面我们学习瞬时速度时，用到了近似的方法——用较短时间内的平均速度近似替代某时刻的瞬时速度。这种方法是不是也可以用来求解匀变速直线运动的位移呢？

　　生3：我们可以对做匀变速直线运动的物体拍摄频闪照片。然后在照片上取点，研究位移随时间变化的规律。（这位学生还提到通过计算机处理数据的方法运用）

　　生4：可以就用打点计时器对运动的纸带打点，然后进行数据处理，总结规律。

　　师： 请同学相互交流，然后请两位代表就这几种猜想发表一下各自的看法。

　　生：略。

　　师（综合）：刚才几位同学的观点都很好，都很有研究价值。生1的观点采用了类比思维，迁移了我们熟悉的匀速直线运动的特点，这种方案值得进一步尝试下去；生2的观点同样采用了类比思维，借用了近似处理的方法，具有很强的可操作性；生3的观点非常新颖，且技术含量高，课后我们可以进行重点探究；生4的观点新颖且方便，对工具的要求不高，我们可在实验室完成。

　　师启发：限于我们课堂上的器材，我们把后两种方案放到课后进行，暂且采纳前两种方案。请同学们思考一个问题，前两种方案能不能合二为一或相互借鉴？请同学们设计好证明方案，然后进行研究。

　　关于该内容的教学，物理课本中也用“思考与讨论”的方式呈现出来，教参也指出“思考与讨论”的设计目的是“猜想匀变速直线运动是否也有类似的关系，目的是让学生充分认识猜想在科学发展和科学课程中的作用”①。但笔者以为课本中的猜想带有一定的封闭性，所以笔者设计了上述教学情景，索性由学生自己猜想能够解决位移随时间变化规律的方案，突破了课本原方案中猜想“是否成立”的局限，真正展现了猜想的开放性与创造性。

　　事实证明这一探究性教学的过程是比较成功的。学生在探究活动中自觉运用学过的知识、方法解决遇到的新问题。特别是生3，还大胆的采用新技术，这是课前准备过程没有想到过的，是属于学生在探究性教学过程中的生成产物，是创造性的成功。相信这对其他同学，乃至教师本身也应是一次思想的启迪。

　　三、探究性教学在物理学史教学中的实施

　　物理学史是物理学的发现史、思想史、方法史，是物理学的灵魂。物理的知识掌握、能力培养、素养提升的确有赖于对概念的理解和探究、对规律的发现、掌握及运用，但更有赖于科学精神的培养，这样才会让学生对物理学科葆有持之以恒的热情。这就要求我们必须关注物理学史的教学。新课标教材也将原来列为阅读教材的部分物理学史专列一节，凸显出教材对物理学史的重视。然而物理学史依然还是以结果的形式来呈现，学生难以感同身受。所以也必须以探究的形式来引发学生的思考，唤起学生情感的共鸣。

　　案例三

　　教学片段：《伽利略对自由落体运动的研究》（人教版《物理》1必修）这节内容的第一个黑体字方框《绵延了两千年的错误》

　　师：是什么错误绵延了两千年？

　　生：轻重不同的物体同时释放，重的物体下落得快。

　　生：为什么这个错误能够绵延两千年而不被发现？从这段物理学史中我们能获得那些启示？

　　学生阅读课本后交流，然后请学生概括表达各方观点。

　　生1：这个观点符合人们的生活经验、常识。（课本上有现成结论）

　　生2：因为亚里斯多德是权威（课本上虽无现成结论但一般学生都能想到）

　　生3：没人想到应该去尝试一下——实验（学生独立思考的结果）

　　生4：人们习惯于人云亦云，不独立思考。（学生独立思考的结果）

　　生5：人们觉得这是个不值得研究的问题。（学生独立思考的结果）

　　生6：人们认为这是个没用的问题。（学生独立思考的结果）

　　接着学生分别就上述观点总结了由此得到的启发（以下是几种有代表性的观点）

　　生1：这段历史告诉我们生活常识、经验并非永恒正确，常识要经得起理性的推敲

　　生2：权威不足迷信。

　　生3：实践是检验真理的唯一标准。

　　生4：不盲目相信现成结论，要独立思考。（有学生提到罗素的《怀疑论》）

　　生5：值得研究的不仅是大问题有用的问题，有的基础性的问题暂时看不到用处的问题也值得研究。

　　生6：拥有知识不等于有见识。

　　在上述教学片段中，也许只经历了提出问题、猜想与假设（学生提出的观点）、解释与结论、表达与交流环节，但从这个不完整的探究过程来看学生的收获就远远超越了教师讲讲、学生看看所获。而是让每个学生获得了一次深刻的情感体验，是情感探究的成功。

　　然而或许在许多教师看来，这样的探究纯属浪费时间，不值得探究。但实际上，探究让学生认识到探索大自然的奥秘就在于超越固有常识，敢于否定，勇于怀疑，乐于实践，超越功利，这正是科学精神的核心内涵。

　　当然，常规课堂中值得探究的内容还远不止这些。但如果由于追求科学探究环节的完整性而让探究性教学仅仅在实验课或者在课堂实验中进行，必然走向探究性教学的教条中，违背探究性教学初衷的。相反，如果教师能够在物理课堂的常规教学中自觉的选择适当的内容进行探究，那么即使是不完整的探究过程也能取得很好的教学效果。也只有当探究性教学之花盛开于物理课堂的常规教学中时，才能让探究性教学成为培养学生物理学素养的重要途径。

　　【参考文献】

　　①教师教学用书·物理1.［M].北京：人民教育出版社，2010.50