“探究學習”在物理教學中的應用

“探究學習”的倡導者是美國芝加哥大學施瓦布（Ｊ．Ｊ．Ｓｃｈｗａｂ，１９０９～）教授。他強調(diào)學生學習方法與過程，認為探究式過程和方法適合在理科教學中培養(yǎng)學生的“創(chuàng)造力”，并進一步指出，教師的新技術和習慣，不是命令學生學習，而是教授學習的方法，培養(yǎng)自我汲取知識的能力。

為了提高民族素質(zhì)，由應試教育向素質(zhì)教育轉化，在物理學的教學中，不但要學到知識，更要得到能力的提高。故此教師不應是傳統(tǒng)授業(yè)、解惑，而應該有目的、有計劃地培養(yǎng)其學習方法，培養(yǎng)自我汲取知識的內(nèi)部能力。這種方法與能力的獲得，其主要渠道就是在“探究學習”為模式的教學之中。

一、在教學中，通過把握過程而獲得物理知識

“探究學習”的第一個特點是“學生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象，通過探究自然的過程而獲得知識�！雹龠@就是說，在教學中，教師要把握好“知識”與“過程”的關系，這二者究竟誰為重點的問題，是傳統(tǒng)教育與“探究學習”的區(qū)別，所以在教學中正視探究自然的過程，將其列為重點，要通過過程的探究而獲得知識。為達到真正獲得知識的目的，必須注意以下幾點：

１．要善于通過實驗來探究自然過程

在物理學中，許多自然事物的本質(zhì)屬性要通過實驗才能揭示。所以對于實驗的宏觀現(xiàn)象，對于實驗中數(shù)據(jù)的變化，要善分析，要透過現(xiàn)象看到本質(zhì)；通過數(shù)據(jù)的變化來抽象出概念或規(guī)則，所以探究實驗的過程，往往就是獲得知識的過程。例如，密度的概念對初中生也是很抽象的，利用不同質(zhì)量的同種物質(zhì)，與相應體積數(shù)值，通過實驗可以求出其密度大小，若結合實驗，中學生是不難理解密度概念的。又例如在串、并聯(lián)電路中，對于總壓和分壓的關系，設有實驗來學習也是很抽象的，若通過儀器的數(shù)據(jù)變化來分析，就容易理解了。

２．要善于用邏輯推理與數(shù)學推導的方法來探究物理學的自然過程

許多物理學的規(guī)則、公式，都是運用已學過的舊知識在具體的條件下，通過數(shù)學的嚴密推導而得出結論，這又是一個學習的重點，所涉及為兩大方面：其一為邏輯推理方式；其二為思維的方法。例如，力學中的動能：ＥＫ＝１２ｍＶ２我們不僅要知道其表達式，更應知曉其推導過程：外力Ｆ對物體做的功Ｗ＝ＦＳ，如果用ＥＫ表示物體的動能，則有，ＥＫ＝ＦＳ，根據(jù)牛頓第二定律Ｆ＝ｍａ和運動學公式Ｖ２＝２ａｓ，可得：ＥＫ＝ＦＳ＝ｍａＶ２２ａ＝１２ｍＶ２

二、在教學中，教師要有目的的培養(yǎng)學生從事物理研究的能力

“探究學習”的第二特點是“旨在培養(yǎng)學生從事研究的必要的探究能力”。②這種物理學科的探究能力，主要包括學科的學習方略，思維方法和正遷移的能力。

１．學科的學習方略

物理學是以實驗為基礎的學科，所以該學科的主要學習方略就是自然科學的認識論和方法論的統(tǒng)一。

從自然科學認識論來看，主要是從感性到理性，從形象到抽象的認識過程。堅持實踐→認識→再實踐→再認識的認識論。從方法論來看，就是堅持理論與實踐的統(tǒng)一，其方法要有序可尋，循序漸進。整個方略將由（１）觀察→（２）實驗→（３）控制條件→（４）測量→（５）記錄→（６）數(shù)據(jù)處理和解釋→（７）分類→（８）抽象、推理→（９）發(fā)現(xiàn)規(guī)律性→（１０）模型化→（１１）提出假說→（１２）驗證假說等諸環(huán)節(jié)組成。其整體有機的綜合一體則是學習物理的過程，為第一問題的最高的概括。所以筆者建議，在教學過程中，教與學都要遵循這一方略和過程來進行。

２．思維方法探究

問題的思維方法主要包括以下幾點：（１）學會系統(tǒng)思維，掌握發(fā)現(xiàn)知識的內(nèi)在規(guī)律的能力；（２）學會逆向思維，掌握從反面分析問題的排除能力；（３）學會概括思維，掌握綜合能力；（４）學會辯證思維，掌握全面考慮問題的能力；（５）學會頓悟思維，掌握直覺的能力；（６）學會發(fā)散思維，掌握多角度著手處理問題的能力。

３．關于遷移問題

這些問題是將已學過的舊知在一定條件下應用的問題，主要是學習者認知結構水平與思維方法的結合問題。這兩點解決得好，利用條件，就能實現(xiàn)具體情境中的正遷移。

三、在物理教學中要認真地教好概念和學好概念

“探究學習”的第三個特點是“旨在有效地形成認識自然之基椽—科學概念�！雹圻@一點說明了概念學習的意義，它是認識和理解事物的基矗所以在物理教學中要重視概念的教與學。概念是同類事物本質(zhì)的屬性的特性。它是知識的單體，有人也稱其為知識的細胞，所以學習一切學科，真正的認識自然，必須從概念學習做起。對概念的學習，要注意三點：

１．正確地形成概念在科學中概念的形成又通過抽取特征和將具體事例歸類而得到發(fā)展。學習概念的形成過程，亦復如此。這種方法利用正例與反例的比較、歸類，最后才能形成概念。

２．學會概念的內(nèi)涵和外延。內(nèi)涵是其最本質(zhì)的特征和屬性。外延又是概念本身的應用范圍。

３．注意到概念的同化，找出概念的隸屬關系。這就是注意好某些概念的上、下位和并列關系，這樣才能從概念出發(fā)，學會規(guī)則學習，乃至高級規(guī)則學習。四、在物理教學中要培養(yǎng)積極學習、探索物理學奧妙的個性品格“探究學習”第四個特點是“培養(yǎng)探究未知世界的積極態(tài)度�！雹堋斑@種探究態(tài)度和積極性，只能在自主地抓取自然事物、現(xiàn)象的探究活動中逐步培養(yǎng)�！雹葸@種個性的品格或積極的態(tài)度，在我國學者看來，屬于外智力因素，在西方學者看來，屬于情感目標范疇。

智力因素對認知學習有著積極的促進作用，雖不能直接參與同化，但起到了動力作用。其目標又分為“接受”、“反映”、“價值化”、“組織”和“體系性格化”五個層次。初中生是不易達到較高的層次的，一般達到“價值化”就很不錯了。高中生又能達到“組織”、“性格化”的層次。情感目標的達成，離不開認知學習，即在自主地抓住自然事物、現(xiàn)象的探究活動中才能形成。所以情感目標的達成要從認知學習開始。離開這一點、談什么學科態(tài)度的培養(yǎng)都是一句空話。為此，教者要提高教學質(zhì)量，喚起學生希望的火花和自信又是十分重要的，它是培養(yǎng)情感目標的良好起點。

上述正是“探究學習”特點在物理學科的貫徹與落實，這種貫徹與落實是符合現(xiàn)代教學改革的要求的，是現(xiàn)代理科教學應有的模式。

注釋

①②③④⑤鐘啟泉：《現(xiàn)代教學論發(fā)展》教育科學出版社，１９８８年，第３６３－３６４頁。

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