呼和满都拉，郭晓霞，王艳华
（集宁师范学院物理系，内蒙古集宁012000）
摘要：在物理教学过程中，应注重科学探究。本文对运用科学探究教学的目的及意义进行了阐述，通过课堂实践案例论述了探究教学在物理教学中对学生能力培养的多面性。
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关键词 ：科学探究；物理教学；培养；创新
DOI：10.16083/j.cnki.-1296/G4.2015.02.023
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1671—1580（2015）02—0051—04
基金项目：内蒙古自治区高等学校科研研究项目（NJZY11287）；内蒙古自治区高等学校科研研究项目（NJZY12248）；内蒙古自治区高等教育科学“十二五”规划课题项目（NGJGH2013048）；内蒙古自治区高等学校科研研究项目（NJZY13281）；集宁师范学院科学研究项目（jsky2015047）。
收稿日期：2014—08—23
作者简介：呼和满都拉（1982— ），男，内蒙古乌兰察布人。集宁师范学院物理系，讲师，硕士，研究方向：理论物理。
郭晓霞（1972— ），女，内蒙古乌兰察布人。集宁师范学院物理系，副教授，研究方向：理论物理。
王艳华（1982— ），女，内蒙古乌兰察布人。集宁师范学院物理系，讲师，硕士，研究方向：理论物理。
如今，世界各国都在强调课程改革，科学探究将探究教学引入物理教学当中。但受环境和教育方式的影响，各国教学都有自己的优缺点，在实践过程中都有不足之处。对我国而言，探究式教学相当于零起步，只能从外国的探究式教学中吸取经验。澳大利亚的探究式教学以学生和教师谈论问题、学生做实验为主。美国的探究式教学以学生自己做实验为主，学生的主观能动性很强。荷兰的探究式教学则以围绕知识做实验为主。而我国的教学模式只是一味地强调知识的重要性，导致学生缺乏主观能动性和创新的思维能力。本文将重点对在物理教学实践中应用探究教学模式的例子进行分析，并对探究教学学习模式进行阐述。
一、物理教学中的科学探究
（一）科学探究的目的
科学探究要求改变单纯以传授知识为目的的传统教学手段，使教师从学习科学探究向运用科学探究转变，及时转变教学观念，这是物理课程教学的一次历史性的飞跃。学生的科学探究学习是在教师的指点和帮助下，以媒体为载体，以实验为工具，以提出兴趣点为前提，结合学生的生活实践，达到预期的效果。科学探究模式是物理教学中最重要的教学方式。教学大纲指出，将科学探究列入教学标准的意义在于将学生学习的重心从过分强调知识的学习和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和创新的思维能力。
通过科学探究这种模式能够使学生积极主动地去获取知识。在探究教学实践中，让学生通过自己动手实验和思考问题，体验科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识、技能以及科学家的探究方法，领悟科学的思想与精神，理解科学的本质，从而挖掘智力潜能，培养科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。［1］
（二）科学探究的意义
科学探究这一教学模式的运用使教师不再以书本为主导，思维空间变大。在进行科学探究式教学的过程中，教师也需要按照科学工作者的思维、方法去设计教学课程，通过设计教学过程培养自己各方面的能力。在教师的引导下，学生的自主思考能力、创新能力等也会被慢慢地培养起来，包括学生独立提出问题的能力，制订计划与设计实验的能力，进行实验以及在实验中收集数据并分析结果、得出结论的能力，进而激发学生学习物理知识的兴趣，培养学生的创新精神。
二、物理探究教学中常见的教学模式
从教师在课堂探究实践中引导学生进行探究的过程来划分，物理探究课的教学模式可以分为开放探究型、指导探究型、循环探究型。
（一）开放式探究教学
这种教学模式的特点是：以学生自主探究为核心，教师参与度较小。学生围绕具体科学性的问题展开探究活动，获取可以帮助他们解释科学性问题的论据。学生从素材中提炼出论据，对科学性的问题做出解释。比如，在欧姆定律的应用（伏安法测电阻）的教学中，可以采用开放式教学。开放式探究教学看起来像是学生自己在进行探究，实际上教师在教学情境设置中也占据着重要地位。
（二）指导式探究教学
这种教学模式的特点是：将探究教学与传统教学的优势相结合，可以很好地用在建立某些特定的概念和规律上。这种教学模式在操作时的难度体现在教师的参与度和适时参与的控制上。比如，教师如何引导学生去探究知识；如何将探究过程与生活实际相联系；教师怎样介入课题，介入多少，什么时候介入；教师必须为学生的探究活动过程提供必要的引导和指导。“合作与探究”式教学的最大特点是：学生是课堂教学的主角，在教学中发挥主体作用，教师只是探究教学的引导者、组织者，是与学生一起探究的合作者。
（三）循环式探究教学
这种教学模式的主要特点是：学生进入教师设置的科学探究活动的循环情境中，教师参与度较小，教师的作用是传授核心知识。这种教学模式介于上述两种教学模式之间，学生对探究问题可持反对意见，并通过实验进行验证，最后得出结论。采用这种教学模式能够提高学生的主观能动性。
（四）几种教学模式的比较
几种教学模式的比较如表1所示。
三、科学探究模式在实践教学中的应用
（一）利用教学案例进行分析
1.探究课题：声音的产生与传播。
2.教学方法：探究、归纳、演示、练习、反馈回授。
3.教学目标：
（1）知道声音是怎样产生的；
（2）知道声音是怎样传播的，能解释有关的物理现象。
4.重点：声音的产生与传播。
5.难点：利用所学的知识解释简单的物理现象。
6.教学过程设计。
（1）提出学习目标：
①知道声音是怎样产生的；
②知道声音是怎样传播的；
③知道声音在不同的介质中传播的速度。
（2）新知探究：声音的产生。
①提出问题：在夏天，我们总能听见苍蝇和蚊子发出“嗡嗡”的声音，这种声音是怎样产生的？
②给出四个实例：
a.找一根皮筋，用手去弹它，你会听见有“嗖嗖”的声音，此时观察它发生了什么变化？
b.说话时，同时用手摸喉头，手有什么感觉？
c.蚊子、苍蝇嗡嗡叫时，观察它们的翅膀，你发现了什么？
d.风吹树叶哗哗响，观察树叶，你有什么发现？
引导学生思考：上面的这些物体发出声音时有什么共同特点吗？
归纳：发出声音的物体都在振动。（声音是由物体的振动产生的。）
③进一步举例说明：
a.用嘴吹葫芦丝时，我们用手堵住那几个眼，里面空气在震动。
b.蟋蟀的翅膀振动，发出鸣叫声。
c.敲响大鼓，鼓面振动，发出声音。
（3）新知探究：声音的传播。
①给出三个实例：
a.我在讲课，大家可以听到我的声音。
b.虽然看不见，但我们能听到林中鸟儿的“歌声”。
c.我们能听到远处火车的轰鸣声。
学生思考：这些声音是怎样传入耳中的？
学生活动：学生猜测。
②动画演示实验：我们将小闹钟放进有空气的罩子里，慢慢抽出空气，可以听到声音发生了怎样的变化。
学生活动：观察后说明现象。
③知识点归纳：
a.声音是由物体的振动产生的。正在发声的物体叫声源。［2］
b.声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫作介质。凡是能够传播声音的物质都叫声音的介质。［2］
c.声音在空气中是如何传播的？
声源振动压缩邻近空气时，这部分空气就变密，声源反方向振动时，空气变疏。声源邻近空气的振动又影响周围更远的空气也发生疏密相间的变化，从而把振动向四周传播，因此，声也是一种波，叫作声波。
动画演示：声波。
知识拓展：动画演示人耳感知声音的过程。
（4）常见物理现象的认识和解释。
①动画演示：我们将小闹钟放进有空气的罩子里，慢慢抽出空气，可以听到声音发生了怎样的变化。
答案：声音渐渐消失。
结论：声音在真空中不能传播。
②提出问题：将响着的闹钟放入盛满水的容器中，还能听见声音吗？
答案：能听见声音。
结论：液体可以传播声音。
③图片：古时候士兵们枕着兵器睡觉。
问题：他们能听见敌方的情况吗？
答案：能听见。
结论：固体可以传播声音。
④出示表格：如表2所示。
7.探究：仔细观察表2并认真思考，声音在空气中、液体中和固体中的传播速度有什么规律？
8.教学方法：组织学生探究，然后引导学生归纳出规律。
以上教学案例设计采用了指导式探究教学模式，学生在教师的指导和管理下，提出问题—做出假设—进行实验—做出评价—加以应用，在此过程中，教师的作用就是引导和管理。
引导：教师在教学过程中不是直接提出声音是怎样产生的，而是提出问题——在夏天，我们总能听见苍蝇和蚊子发出嗡嗡的声音，这种声音是怎样产生的？这种引导可以激发学生的学习兴趣，进而自主地去思考问题。
利用生活中学生所观察到的、所感受到的事物去引导其思考，比起乏味地讲授知识，更能激发学生的学习兴趣，从而提高学习效果。
（二）在探究教学模式下培养学生的能力
1.提出问题的能力
要引导学生对课堂教学感兴趣，积极、主动地去思考问题，对不理解的知识提出疑问，关键就在于教师是否能为学生创设问题情境，能否适时地引导学生在所创设的问题情境中发现问题并提出问题。
在上述教学实践过程中，教师首先创造了学生感兴趣、与生活实际相关联的问题情境，学生通过自身体验能够跟随教师去思考。
2.猜想与假设的能力
在猜想环节，学生能够充分地发挥主体性，积极主动地提出尽可能多的猜想，不需要考虑问题与猜想之间的因果逻辑关系，因此，思维常常处于一种非常活跃的、非逻辑的、发散的状态。
3.制订计划与设计实验的能力
4.进行实验与收集证据的能力
5.交流与合作的能力
探究式教学模式主要由探究、讨论、合作和交流等四个部分组成。在课堂上，教师与学生是平等的，学生可以发表自己的意见和想法，对教师的观点进行讨论，说出证明观点的论据，如果不同意，可以加以反驳。这种教学模式能够促使学生独立思考，增强学生的自信心。
在教学实践过程中，教师应起到引导作用，即引导学生对教学内容、基础知识进行反复思考，将基础知识与生活实际紧密联系起来，使学生学会对知识进行反思。
6.自主创新的能力
培养学生思考问题的能力和创新能力是尤为重要的。［3］在今天这样一个竞争激烈的知识年代，创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。物理探究课程以促进社会实践发展为目标，将创新意识的培养作为物理教学的重点。科学探究作为物理教学的一种重要方式，对培养学生的创新精神具有举足轻重的作用。
要创新，首先就要提出问题，只有提出了需要解决的问题，才能去思考，创新才有主动性。科学探究也是从提出问题开始的，在教学实践中创设开放、轻松的教学情境，鼓励学生独立思考，敢于质疑，善于提出问题，这样能进一步激发学生的创新热情，培养学生的创新精神。
思维在发明、创造的过程中占有重要的地位。在科学探究中，对提出的问题进行猜想与假设，更多地依赖于学生的直觉思维，所以，在教学中应鼓励学生对提出的问题进行大胆的猜想和假设，这无疑有利于培养学生的创新思维能力。［4］面对学生提出的明显不合理的猜想，也不要简单地予以否定，在肯定学生积极性的同时要指出其正确、合理的成分，以维持学生的创新激情。
在科学探究中，对所提问题的猜想与假设是否正确需要靠实验来进行验证。在物理教学中，有的问题需要教师引导学生设计实验来进行探究，让学生自己设计并进行实验，无疑能培养学生的创新意识。比如，设计一个“验证声音在液体中会不会传声”的实验，学生可能会提出不同的实验方案，这恰好培养了学生的创新意识。
四、结语
本文通过对物理探究教学模式的整理和研究，对物理探究教学中几种模式的基本理论、基本教学特征进行了比较，最终发现，在中学物理教学过程中运用探究教学的模式能够使传统课堂教学充满活力，提高了课堂教学的效果。学生通过探究式教学加深了对知识的理解程度，并且能够更加积极、主动地去交流、合作、学习。
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参考文献］
［1］杨祖念.谈谈物理新课程中的“科学探究”［J］.四川教育学院学报，2006（4）.
［2］邹冠男.声现象知识汇总［J］.中学生数理化（八年级物理）（配合人教版教材），2010（Z1）.
［3］董宜民.初中数学教学中学生创新能力的培养［J］.初中教学参考，2012（7）.
［4］雷体南.课堂多媒体教学模式与教学过程设计的探索［J］.中国教育技术装备，2009（5）.
［5］余洪勇.物理探究型教学的理论和实践［J］.金色年华，2009（10）.