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初中物理探究式教学的初探国家新一轮的基础教育课程改革大力倡导在各科中。培养学生的科学素养，是物理课程改革的一个根本目标，而有效地落实这一目标的关键，是积极主动地开展科学探究活动。这需要一批有改革创新意识的教师面向全体学生，开展多样化的探究式教学。那么什么是探究式教学？初中物理探究式教学实施的主要环节以及实施中要涉及的一些问题，在这作一些初步探讨。国家新一轮的基础教育课程改革大力倡导在各科中。培养学生的科学素养，是物理课程改革的一个根本目标，而有效地落实这一目标的关键，是积极主动地开展科学探究活动。这需要一批有改革创新意识的教师面向全体学生，开展多样化的探究式教学。那么什么是探究式教学？初中物理探究式教学实施的主要环节以及实施中要涉及的一些问题，在这作一些初步探讨 国家新一轮的基础教育课程改革大力倡导在各科中。培养学生的科学素养，是物理课程改革的一个根本目标，而有效地落实这一目标的关键，是积极主动地开展科学探究活动。这需要一批有改革创新意识的教师面向全体学生，开展多样化的探究式教学。那么什么是探究式教学？初中物理探究式教学实施的主要环节以及实施中要涉及的一些问题，在这作一些初步探讨。 三、充分利用现代化教学手段。 在探究式教学的引导过程中，教师可以运用多媒体教学手段，让学生更加清楚地观察实验现象，增强学生的感性认识，有助于帮助学生进行理性思考，从而通过现象归纳出本质和规律。 在指导学生开展探究活动中，重视与信息技术（互联网）相结合。可以从三个方面运用互联网等现代技术：一方面，学生可以考虑从互联网上寻找信息和资料为自己手头的探究服务。另一方面，学生可以运用某些计算机软件对数据进行处理。第三，现在，我国的许多网站中出现了“基于互联网的探究性学习”，学生可以在互联网上注册，选择探究课题，申请指导教师，在开展探究的过程中学生随时通过互联网记录下自己的进展情况，由网站安排的指导教师（如专职人员、志愿者）随时对学生的探究计划和行动进行质询和指导。如优异研究院、大眼睛科技教育网等都是这样把探究式学习与互联网技术结合起来的真正体现互动学习的良好尝试。这样的尝试，有利于促使“每一个学生都投身于探究式学习之中”这一理想的实现。实现了传统学习模式向现代学习模式的转变。四、关于探究式教学教育观念的思考 从马克思主义哲学观点来看，个体教育实践是受教育观念的支配与影响的，而教育观念对教育行为的影响往往是潜在的和不自觉，因此教学改革首先是思想观念的改革。我们在学习一种新的教学方法的时候，首先是研究它的原理和指导思想，任何一种新的教学方法或课堂教学模式，都是在一定的教育教学思想的指导下进行的。一个教师只有认真学习、掌握科学的教育理论，树立正确的教育观点，更新观念，提高对“探究式教学”的认识，在工作中就能表现出更大的积极性和创造性，取得显著的教育效果。 1、从注重教学的结果转向注重教学的过程 "重结果轻过程"这传统课堂教学中的弊端大家是有目共睹的。而“探究式教学”则重在学习的过程，在学习的过程中使学生思维方法、创新能力得到提高。“探究式教学”的“成果”不一定是具体的、看得见的，按传统的教学评价机制来说，其“成绩”并不是很好，因为，它侧重于培养学生的能力、培养学生创新的意识。在“探究式教学”的过程中，学习者是否掌握某项具体的知识或技能并不重要，关键是能否对所学知识进行运用，从而有所发现、有所创造。换句话说，探究式学习的过程本身也就是它所追求的结果。 在物理教学中实施“探究式教学”中的教师要把重点放在揭示知识形成的过程上，教学中正视探究自然的过程，要通过过程的探究而获得知识。让学生通过感知--概括--应用的思维过程去发现真理，掌握规律。使学生在教学过程中思维得到训练，既增长了知识，又发展了能力。 2、从注重统一规格的知识传授转向注重关照学生个性的全面发展 传统教学中，让学生每个方面都要按统一规格平均发展。备课用一种模式，上课用一种方法，考试用一把尺子，评价用一种标准。这种"加工厂"般的学生生产模式不符合学生实际，且压抑了学生个性和创造力的培养，导致现行课堂教学中的许多问题和矛盾的产生。探究式课程改革要求需要我们的教师去关注、去研究学生的差异，并非好学生才有能力开展探究，应该给每一个学生参与探究的机会，注意引导同学们让每一个人都对探究活动有所贡献，让每一个学生分享和承担探究的权利和义务。对于某些有特殊学习困难的学生和那些有特殊才能的学生，应给予他们特别的关照和积极的鼓励。同时探究式教学突出培养学生的创新和实践能力、收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力，以及交流协作的能力，发展学生对自然和社会的责任感。另外还要求让每个学生拥有健康的身心，优良的品质和终身学习的愿望与能力，科学和人文素养。养成健康的审美情趣和生活方式。从而实现全体学生的发展，以及学生个体的全面发展。 3、从注重掌握知识转向注重知识技能的应用 “探究式教学”重在知识技能的应用，而不在于掌握知识的多少。从认知心理学的角度看，学习可以分为三个层次：第一层次是概念的学习，通过概念来了解事物的性质；第二层次是规则的学习，懂得概念与概念之间的联系；第三层次是问题解决的学习，即运用概念和规则来解决问题。“探究式教学”主要应用在第三层次的学习，其目的是发展运用科学知识解决实际问题的能力，这是它与一般的知识、技能学习的根本区别。在这一点上，“探究式教学”与发现学习、启发式教学等学与教的方式方法有所不同。在形式上，“探究式教学”具有发现、探究的特点，但在内容上，其侧重点在于问题的解决。从应用性的基本特点出发，“探究式教学”还带有综合性的特点。综合运用多方面的知识才能予以解决；涉及的知识面比较广，内容可能是跨学科的。与一般的掌握知识、运用知识、解答问题（习题）的教学活动相比较，“探究式教学”使学生学习更接近于人们的生活实际和社会实践，因而更有利于培养学生的实践能力。学以致用是物理学基本特征，注重知识技能的应用为物理探究提供广阔的空间。为什么电视机的屏幕能够显现各种颜色？为什么滚烫的开水和凉凉的冰棍都能冒出“白气”来？为什么听声音我们就能知道是谁在说话？……教师应鼓励学生利用课余时间到工厂、建筑工地、码头等地去观察，看看哪些地方用到了所学物理知识。如学习“浮力”后，可去码头看看船舶上标着的“吃水线”，搞清轮船的排水量是怎么回事。学习了“简单机械”后，到建筑工地去看看大吊车，看看它哪部分是杠杆，哪部分是轮轴，哪部分是滑轮组，然后进一步观察这些部分是如何协调运用的。这样的例子不胜枚举，教师要提醒学生处处留心，把所学知识和实际运用联系起来，才能真正学好物理。 4、重视探究中学生独特的感受、体验和理解当今社会，竞争激烈，对学生的要求不仅要有丰富的知识，更要有创新的能力，所以现代学校教育不仅要有文化传递的功能，更要有发展人的个性，提高人的素质，培养人的创新精神，创造能力的功能。一个人的创造性思维离不开一定的知识基础，而这个基础应该是间接经验与直接经验的有机结合。间接经验是前人直接经验的总结和提炼。直接经验则是学习者通过亲身实践获得的感悟和体验。间接经验只有通过直接经验才能更好地被学习者所掌握、运用，才能转化为个人经验体系的一部分。探究活动中，学生对问题也本论文由无会出现不同的理解和看法，会有不同的感受和体验，这些学习体验可以弥补知识转化为能力的缺口。因为“创造”不仅仅是一种行为、能力、方法、而且是一种意识、态度、观念和精神，有创造的意识，才会有创造的实践。“探究式教学”应强调学习体验的重要地位。探究过程中的挫折、错误、弯路甚至失败，对学生都具有重要的教育价值。在亲历探究过程中，学生经历挫折与失败、成功与兴奋，这其中的许多感受和体验是他们理解科学的本质、理解科学精神的意义与价值的基础。即使有些探究，学生走了弯路，遭遇挫折和艰辛，甚至最终也没有找到问题的答案而不得不求助于教师直接给出解释，但学生仍从这一亲历过程中学到了不少东西。用他们自己的话说：“原来科学研究这么不容易，科学家真了不起。”“我以前就听说过科学的道路并不平坦，只有那些在崎岖的小路上不畏艰险、勇于攀登、坚忍不拔的人，才能征服最高的山峰。可是对于探索需要不屈不挠的科学精神这一点，今天通过这次挫折与失败，我才真正有些初步的感受和体验了。”“实验结果竟然与我们预期的差别这么大，怪不得老师告诉我们不能想当然地看问题。” 5．在强调探究式教学的同时，要注意多种教学方法的综合运用。事实上，灵活多样的教学方法有助于提高学习效率，每种教学方式各有长处和短处，运用得好都会发挥其他教学方法不能代替的特殊功效，运用不好也都会产生这样那样的问题。如教师擅长讲授，讲述得好，也可以生动地向学生传达大量的有用信息；运用不好的话，授课会很沉闷，让人昏昏欲睡。探究式教学能启发和锻炼学生的思维，但运用不好，也可能使课堂讨论变得杂乱无章，离题万里。从另外一个角度来看，探究式教学需要花费很多时间，如果所有的内容都用探究的教学方法，不仅教学时间不允许，也不一定符合教育的经济性原则。总体说来，在实际教学过程中，应综合运用多种教学方式，应该彼此取长补短，互相促进，不可偏废。 在知识飞速更新发展的时代，要求我们教育战线的教师不仅要传授知识给学生，更重要的是要教会他们学习的方法，培养他们自主去探究知识的能力。只有具备了这种能力，才能适应二十一世纪知识经济发展的要求。著名美籍华人杨振宁在南大的一次报告中曾讲到中国青年有良好的理论基础，但需要加强创新意识。开展多样化的探究式教学，无疑会给我们的教育带来盎然生机。 
牛顿第一定律的教学研究，在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了．许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解，并且得到了满意的教学效果． 当我们在教学实践中运用这些教学策略时，我们发现，确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果．然而，当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时，令我们十分吃惊的是：学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差．这使得我们困惑不解．为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差？是教师教的原因，还是学生学的原因，抑或两者兼而有之．这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考，进一步，我们从学生的认知心理上，对这一规律的教学进行了深入的研究． 1 通常牛顿第一定律的教学，一般是按教材编排顺序，先进行演示实验引出课题，然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论，消除“力是维持物体运动原因”的错误观念，进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性，最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象，从而完成整个教学过程． 为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况，我们曾用这样一道题目来检测学生．题目如下．你坐在向前匀速直线运动的汽车里，将手中的钥匙竖直上抛，问当钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面．全班56名同学在试卷上皆答：落在手后面．问其原因，皆曰：汽车在走，而钥匙抛出后不再向前走了． 2 怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果，使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足．我们认为，囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒，而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源． 认知心理学的理论告诉我们，学生学习物理概念、规律时所形成的错误，常常是由于其头脑中的前科学概念的影响． 所谓前科学概念，是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中，对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念．比如牛顿第一定律就是如此．在物理教学中，那种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，如果他们仍不理解，可以多讲几遍就能达到目的的想法，实践证明是过于天真了．因为在有些学生的经验中，早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念．这样，当他们学习了牛顿第一定律之后，就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中，牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词．让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时，他们也能解释得头头是道．但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时，他们却又运用亚里士多德的理论去解释，其错误观念暴露无遗．这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在． 3 研究和改进牛顿第一定律的教学，应当了解学生头脑中前科学概念的特点． 第一，学生头脑中的前科学概念是自发形成的． 过去，我们在教学中，常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”，教师可以在上面任意涂画，事实并非如此．学生在长期的生活实践当中，逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法．他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动，而在力停止作用时物体静止，于是主观地断言：有力，则物体运动；无力，则物体静止．这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论． 第二，学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性． 由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的，所以它以潜在的形式存在．这包含两方面的意义．其一是学生自己并没有意识到它的存在，因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念．其二是前科学概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来．比如前述测验表明，许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念，然而他们自己却并不知道． 第三，学生头脑中的前科学概念具有顽固性． 由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念，且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念．因此，学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的． 国内外物理教育界近年来的一些研究表明：一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念，要想加以转变是极其困难的．尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念，更是如此． 按照皮亚杰的理论，学生认识什么和如何行动，主要决定于他们所具有的认知图式（思维模式），而不完全取决于教师所讲述的内容．他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息．在有错误认识存在的情形下，就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西． 4 在上述研究的基础上，我们对牛顿第一定律的教学提出如下教学建议
《以学生为中心的实验教学课堂组织形式研究》
——通过学生探究实验的形式以学生为中心组织课堂教学
关键词：物理新课程 科学探究 经历过程
以学生为中心，就要从注重学生的全面发展出发，培养学生的终身学习兴趣和科学探索精神，就需要改变学生的学习方式。而教学中注重科学探究实验，是实现学习方式多样的重要手段之一。
一．注重科学探究，提倡学习方式的多样化
新课程标准中强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和实践能力及创新意识。这就要求过去以书本为主、以实验为辅的传统教学模式，真正实现多样化的教学方式。比如人教版八年级物理物理《物态变化》一节中。传统的教学是以学科的知识为核心的。一般都是通过教师做演示实验，根据实验现象再讲解晶体熔化和凝固的条件以及过程特征。而按照新的教育理念，我们应该以熔化和凝固知识的内容为载体，引导学生经历科学探究的过程。因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上，更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上。首先应该从学生熟悉的事例出发，如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型事例引出熔化和凝固这种现象；然后结合事例引导学生猜想熔化和凝固的条件，然后让学生自己探究熔化和凝固的条件。猜想不是瞎想，应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进行猜想或者对一些可能性做出假设。可以让学生对自己的猜想做出记录，以便在验证之后和开始时猜想情况进行对比，这也是一种学习。有了猜想之后就要进行验证，看猜想是否正确。可以让学生自己提出实验方案，用什么方案进行实验，验证自己的猜想，并组织学生对设计方案进行交流。由于学生刚刚开始学物理，教师应根据探究的方案进行较多的指导，在学生交流方案的基础之上教师要进行适当的评价、归纳和总结。在此基础上引导学生观察实验装置，提出如下的问题让学生进行思考，如：“1．在做海波熔化的实验时为什么不能用酒精灯直接对试管加热而要把试管放在水中，通过烧杯对水进行加热？２．烧杯中要放多少水才合适呢？３．温度计的测温泡放在什么位置才比较合适？４．怎样才能把温度计的测温泡放在合适的位置？５．实验当中需要记录哪些数据，怎样记录？６．实验操作的程序是什么样的？７．怎样才能保证实验的过程安全操作？”学生清楚这些问题以后实验方案也就已经确定了。方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题，包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。在学生完成实验探究以后，学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想，如熔化的温度偏差较大，所画的图像并不能明显地看出来熔化过程等一些问题。出现这些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想，更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何，在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论，可以让学生考虑这样的问题：“１．你的猜想和实验结论是不是一致哪？２．你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的差异原因是什么哪？３．在探究过程你是否发现了新问题？４．你对这个装置是否有新的改进？５．有没有更好的实验方案哪？”通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，但他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验，也可以巩固他们对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果，同时也注重学生参与实验探究的过程体验，培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。当然，学生在刚刚学物理的时候，我们一方面要控制好科学探究的操作难度和思维难度，又要充分挖掘教学内容当中可以进行科学探究的因素。比如在声现象的教学当中，由于对于声现象学生并不很陌生，所涉及到的实验器材又比较简单、操作也很方便。因此，在教师提出问题之后要让学生动手做实验，通过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程，交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣，也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。再比如《大气压强》的教学，以往都是通过教师的演示实验，使学生认识到大气压强的存在，进而再由教师来讲解大气压强的数值以及测定方法。而现在的教学需要学生在学习知识的同时经历知识形成的过程，激发起学生积极参与认知过程和对科学探究的兴趣。通过对过程和方法的体验来培养学生的科学素养。我们可以将一些演示实验变为学生实验，这样来设计大气压强的教学，通过学生在课下的观察现象和搜集资料、动手做实验等方法，让学生对大气压强的存在先有一个初步的了解，这是改变学生的学习方法的一种具体可行的方法。通过课上学生对课前准备的展示与交流，从知识与技能上看，使学生真切感受到了大气压强的存在，而且也感受到了向四个方向都存在大气压强的事实。从过程与方法上来看，学生在准备工作中经历了猜想、假设、实验验证、搜集证据、分析与论证等科学探究的基本过程。从情感、态度和价值观上来看，通过参与观察、实验、调查等科学实践活动，以及交流合作等活动有利于培养学生一种实事求是、尊重自然规律的科学态度，这样的新课的引入，从课程目标三个方面上来看，都是符合课程标准所倡导的教育理念的。另外关于大气压强的测定的实验的教学，传统的教学多是通过看挂图或录象来直接给出托里拆利实验的结论。而现在我们考虑到应该在知识的教学过程当中充分的引导学生来进行科学探究，所以关于大气压强的教学我们可以这样设计：通过压强的定义式来提出问题、引导学生思考如何测量大气压强的数据。首先让学生来设计方案，使学生经历设计方案的过程，并且对学生的设计方案进行实际的验证。在验证当中发现问题时再不断地修正方案，这样经历一个设计新方案——进行实际验证——完善方案的科学探究过程，最后再给出托里拆利实验的结论。这样的处理会充分地利用教学当中科学探究的素材，使学生的创新能力、交流合作能力、思维能力都能得到锻炼和提高。另外，我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的。在新的教育理念下，强调培养学生的创新意识和实践能力，所以学生的实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序来进行操作，得出教师预计的实验结论。现在的实验探究更加注重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果。
二．教学过程的设计应突出“从生活走向物理，从物理走向社会”
新课程教材注重到了在每章、每节的开始尽量以学生日常生活中见到的事物或现象引入，引发学生的共鸣、激发他们的兴趣，逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。因此我们的教学设计也应力争从学生熟悉的事例出发，这样既拉近了教学内容与学生之间的心理距离，同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。比如在《汽化和液化》的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理，因此在这一节的教学之初，我们就应该避开那些比较抽象的、一般化的物态变化和那些非常严密的物理概念，而应该从学生比较熟悉的日常生活当中的实例（比如晒衣服的问题）出发，认识到一种具体物质——水的物态变化过程。“水从衣服上跑掉了！”从这样一个学生很熟悉的生活现象中来认识汽化现象。再比如探究物质的一种属性——《密度》的教学，这个知识点一直是初中物理教学中的一个难点，也是学生的学习兴趣和学习成绩的一个分化点。但是在现在新的教育理念下，对教学内容的选择和组织形式应该进行改革。尽管在探究活动之后需要一些定量的计算，但是应该尽量避开那些意义并不很大的一些模型化的繁杂的计算，应该像教材当中的例题和作业那样设计一些有实际背景、有实际意义的习题。再比如《光的反射》的教学，我们不能仅仅把教学的重点放在知识的落实上，只关注如何掌握光的反射定律，如何提高学生的解题能力和解题技巧，而应该从实际的问题出发，使学生感到物理知识就在自己的身边、物理知识在实际当中是很有用的。因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通过对物理知识的学习来解决这些相应的实际问题。
三．根据学校和学生的实际情况，开展多种方式的学习，注重培养学生的问题意识
新课程标准把“过程与方法”作为课程目标之一，与“知识与技能”、“情感、态度与价值观”并列，强调学生在参与科学探究过程中的体验和对科学研究方法的感受。所以物理教学不能只局限于教材知识内容本身，而应结合学校的物质条件和学生的兴趣、能力水平，开发多种多样的探究实践活动，在具体的实践活动中培养学生的问题意识，实践科学探究的基本过程，培养学生实事求是的科学态度，提高解决实际问题的能力。如在探究“熔化和凝固”的实验当中，学生从他的实验结果或者从熔化图像上很难看出比较明显的熔化过程，或者可能会发现海波由于过热而不凝固这样的问题。
