高中物理探究式教学的研究与实践
一、课题提出的背景
1．新课程标准和教材突出了对学生素质的全面培养，突出了教学的个性化、多样化、综合化，突出了知识建构的过程，尤其是在教学的方法上，强调了科学探究。
２．物理探究教学作为培养学生科学素养的最有效的教学模式之一，近年来，我国掀起了物理探究教学研究的热潮，这是时代发展的需求，是科学教育的需求，是学生发展的需求。 ３．培养创新型人才必须有与此相配套的探究型课堂教学。
４．要改变过于强调接受学习的教学现状必须提倡和研究探究型的课堂教学。 ５．探究型课堂教学十分符合物理课程本身的性质。
二、探究式教学实施的理论基础
高中物理探究式教学模式以建构主义“学与教”理论、建构主义“学习环境” 理论、建构主义的教师观为主要理论依据。 1．建构主义“学与教”理论
建构主义“学与教”理论强调以学生为中心，要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。 建构主义的教学理论则要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构知识意义的帮助者、促进者，课堂教学的组织者、指导者；要求教师应在教学过程中采用全新的教育思想与教学结构、全新的教学方法和全新的教学设计，彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教育思想与教学结构。 2．建构主义“学习环境” 理论 建构主义“学习环境” 理论认为：学习者的知识是在一定情境下，借助于他人的帮助，如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等等，通过意义的建构而获得的。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部分。
（1）情境：学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计中，创设有利于学习者建构意义的情境是最重要的环节或方面。
（2）协作：应该贯穿于整个学习活动过程中。教师与学生之间，学生与学生之间的协作，对学习资料的收集与分析、假设的提出与验证、学习进程的自我反馈和学习结果的评价以及意义的最终建构都有十分重要的作用。
（3）交流：是协作过程中最基本的方式或环节。比如学习小组成员之间必须通过交流来商讨如何完成规定的学习任务达到意义建构的目标，怎样更多的获得教师或他人的指导和帮助等等。其实，协作学习的过程就是交流的过程，在这个过程中，每个学习者的想法都为整个学习群体所共享。交流对于推进每个学习者的学习进程，是至关重要的手段。
（4）意义建构：是教学过程的最终目标。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。 3．建构主义的教师观
（1）教师的角色是学生建构知识的忠实支持者。教师的作用从传统的传递知识的权威转变为学生学习的辅导者，成为学生学习的高级伙伴或合作者。教师应该给学生提供复杂的真实问题。他们不仅必须开发或发现这些问题，而且必须认识到复杂问题有多种答案，激励学生对问题解决的多重观点，这显然是与创造性的教学活动宗旨紧密相吻合的。教师必须创设一种良好的学习环境，学生在这种环境中可以通过实验、独立探究、合作学习等方式来展开他们的学习。教师必须保证学习活动和学习内容保持平衡。教师必须提供学生元认知工具和心理测量工具，培养学生评判性的认知加工策略，以及自己建构知识和理解的心理模式。教师应认识教学目标包括认知目标和情感目标。教学是逐步减少外部控制、增加学生自我控制学习的过程。
（2）教师要成为学生建构知识的积极帮助者和引导者，应当激发学生的学习兴趣，引发和保持学生的学习动机。通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。为使学生的意义建构更为有效，教师应尽可能组织协作学习，展开讨论和交流，并对协作学习过程进行引导，使之朝有利于意义建构的方向发展。 （3）学生的角色是教学活动的积极参与者和知识的积极建构者。建构主义要求学生面对认知复杂的真实世界的情境，并在复杂的真实情境中完成任务，因而，学生需要采取一种新的学习风格、新的认识加工策略，形成自己是知识与理解的建构者的心理模式。建构主义教学比传统教学要求学生承担更多的管理自己学习的机会;教师应当注意使机会永远处于维果斯基提出的“学生最近发展区”，并为学生提供一定的辅导。
三、探究式教学实施的基本假设 1．概念界定
（1）
探究式学习探究式学习是由英文“Inquiry Learning”翻译过来的，美国学者一般采用施瓦布定义：学习者自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成认识自然的基础--科学概念；进而培养探索未知世界的积极态度。这里强调的是通过“自主地参与获得知识的过程”，同时形成科学概念和探究能力。美国国家科学教育标准提出的“科学探究”指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。这里表明科学探究有两层含义，一是科学家的探究过程，二是教学或学习过程。前者为后者提供模式或模型，后者是对前者的模仿或模拟。因此，探究学习是对科学探究的探究，即用探究未知的方法去获取和运用知识。探究有“口头询问”，努力寻找答案之意，也符合青少年的好奇、好问、好动的心理特征，布鲁纳把这些心理特征看作是"学生内部动机的原型"。科学的本质是探究，人的建构性学习方式，总是与真实的本质（心智表征具有真实性）、知识的本质（知识是由个人建构）、人的交互作用的本质（个人在知识建构中必须依靠意义的共享与协商）以及科学的本质（带有一定目标的探究活动）相联系的。因此，建构主义提倡的“探究”，在学习过程中无论是激发学生学习兴趣，形成良好的学习动机起始阶段，还是学习过程的探究、操作、理解、成功的意义建构的心理追求阶段，以及应用为目标的结束阶段，都是强有力的。
（2）
探究式教学
探究式教学是指在教师指导下学生运用科学探究的方法（即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动，包括观察、测量、制作、提出假设、进行实验、提出模型和交流）进行学习，主动获取知识、发展能力的实践活动。 （３）物理探究式教学
在高中物理教学中，通过创设教学气氛、问题情境来培养学生的问题意识，让学生在亲历探究过程中，经历挫折与失败、成功与兴奋、感受和体验，理解科学的本质、理解科学精神的意义与价值的基础。 ２．目标假设
探究式教学目的在于培养学生的创新精神和实践能力，因而知识与能力的获得主要不是依靠教师进行强制性灌输与培养，而是在教师的指导下由学生主动探索、主动思考、亲身体验出来的。探究式教学实质上是将科学领域的探究引人课堂，使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。与以灌输、记诵、被动接受为特征的传统教学模式相比，探究式教学在教师现、学生观、学习现和评价观上均体现了独特的见解和主张，具有新颖而丰富的内涵。通过探究式教学使学生由被动接受知识变为主动去获取知识，培养学生的观察能力、动手能力和创新能力，让学生学会发现问题，解决问题。在解决问题的过程中培养学生学习的兴趣，全面提高学生分析问题、解决问题的能力。
四、探究式教学实施的模式与教学策略 １．引导探究
（1）引导探究的模式 情景引导探究 实验引导探究
（２）
引导究的教学策略
引导准备阶段：回想旧知识，创设新情境，导人新内容，出示思考题。
引导初探阶段：再学新内容，回答思考题，教师补讲解，问疑提新解、形成探究课题，确立探究重点。
再引再探阶段：依据探究重点，指出课题特点，总结探究思路，归纳探究规律，提出注意事项，集中解题练习，整体回归评价，布置课外作业，提出预习思考。 （３）
引导探究中教师的作用 引导学生开展科学探究 ２．合作探究
（１）合作探究模式 任务合作探究 模块合作探究
（２）合作探究的教学策略
揭示问题：教师提出学习探究的任务（问题或课题）。
小组讨论：把教学班分成“合作学习”小组，每一小组由邻桌的4人（或3人）组成，为学生合作探究创设空间。学生在小组内相互讨论，对要解决的问题提出各种设想。 提出假设：根据小组内讨论情况，确定对问题的基本假设。
合作探究：根据小组提出的基本假设进行成员分工，通过对教材研读、资料探索和动手实验等形式求得对问题的解决，并在小组内形成结论。这是合作探究中最关键的一步。 班级交流：把各小组内形成的结论在班集体中进行交流。 形成结论：经教师的点拨或提炼，形成成果。 （４）
作探究中教师的作用
①指导合作学习小组分配学习任务和学习角色。 ②指导小组成员如何向同伴提问。 ③指导小组成员如何辅导同伴。
④指导小组成员学会倾听同伴的发言。 ⑤指导小组成员学会共同讨论和相互交流。
⑥指导合作学习小组协调小组成员间的分歧，归纳小组成员的观点。 ３．自主探究
（１）自主探究性课堂教学的特点
①教学目标是开发、挖掘和培养学生的创造性学习潜能，提高学生的整体素质；
②从教育对象看，要求全体学生自主参与、自主选择和自主学习，使不同程度的学生都能得到相应的发展和提高；
③其教学关系为民主、互助、合作、协调发展；
（２）自主探究教学模式 ①问题驱动式自主探究 ②活动发展式自主探究 ③实验驱动式自主探究 ④任务驱动式自主探究 ⑤模块建构式自主探究 （３）自主探究教学策略
备课策略——充分体现学生的自主性 导引策略——激发学生的探究兴趣 设问策略——激发学生思维的火花
调控策略——使学生在探究的气氛中学习收尾策略 ——收敛思维与发散思维并举 （４）自主探究的课堂教学设计
强化训练，总结巩固，迁移创新
反馈交流 启发导学 解疑释难 自主探究 掌握新知 提出疑问 创设情境 确立目标 激发动机
创设情境，确立目标，激发动机：这是教师主导作用的集中体现。包括创设学习情境，整理学习旧知识，为学生自主探究做好铺垫；明确学习的知识与能力目标，使学生明确探索方向，激发学习动机，为下一环节的探究学习做好心理准备。因此，这是保证学生获得自主探究学习最佳效果的前提，教师要把握好教学目标，从学生已有知识和学习实际出发，设计高质量的、富有挑战性的问题，运用新颖活泼的教学形式激发学生的求知欲，激活学生的思维。使学生有一个明确的目标指向，通过这一环节的问题和实验事实，带着疑问和强烈的求知欲望进入这一环节的学习。
自主探究，掌握新知，提出疑问：这是自主探究型课堂教学摸式的关键环节，是该模式的核心。此环节是对我国传统的“开而弗达”启发学生自学策略的正确运用和进一步发展。使教师从“独奏者”的角色过渡到“伴奏者”的角色，是实现“教是为了不需要教”的有效举措。在这一环节中、让学生根据教学目标和创设的问题情境，紧密结合课本新内容，放手让学生自主探究、自主学习。不但要给学生足够的自学时间，还要给学生足够的自学空间，让学生通过自主学习，主动探索，认真总结经验，发现规律。不仅要充分调动学生的感觉器官和思维器官（眼、手、脑并用），更重要的是使学生主动获取知识，开发能力，提高素质。 反馈交流，启发导学，解疑释难：这是课堂教学中体现多维互动（师生互动、小组互动、生生互动）的重要环节。在学生自主探究的基础上，检查学生自学的情况，采取的方法有课堂提问、讨论（小组研学）、启发助学、点拨导学、检测学情、信息反馈等，让学生充分显示思维过程，暴露存在问题，以便教师讲解更有针对性，使学生存在的问题得到更有效的解决。 强化训练，总结巩固，迁移创新：这是强调该模式的整体效益的关键环节，是对前三个环节的评价、发展和升华。在这一环节中，教师可以紧紧围绕教学目标，设计一些能照顾到全体学生学情的具有一定梯度的设问新颖、形式灵活、综合性强的思考题。通过对这些题目的练习，训练学生的求异思维、逆向思维、创造性思维等思维能力。 （５）
探究中教师的五个关注
自主探究是引导探究、合作探究的进一步发展，其教学设计的理念、思想、方法包容着引导探究与合作探究。要达到自主探究性教学策略的灵活运用,激发学生自主学习的积极性，对学生实施主体取向的发展性评价，不仅注重评价学生探究学习的成果、方法和技能，而且十分注重学生发现问题、提出问题、分析和解决问题的探究学习过程。对学生在探究学习过程中所获得的情感体验、学生创新精神和实践能力的发展情况、学生参与探究性学习活动的态度和协作精神等也给予同样的关注。教师必须对学生做到五个关注： ①关注学生已有基础。 ②关注学生的学习困难。 ③关注学生的求知欲望。 ④关注学生的学习兴趣。 ⑤关注学生的发展状态。
四、研究计划
１．准备阶段(２００７年３月１日 — ８月３１日) （１）制定研究方案,统一思想,形成对方案的共识
２００７年３、４、５月学习有关主体教育理论,合作学习理论,探究学习理论,讨论,研究并初步确定研究方案.各教师根据研究方案制定本人的研究计划,于６月３０日前交给课题组长。 （２）确定研究对象，对学生进行调查了解情况。
2．实施、研究阶段(2007年9月1 日 — 2010年9月1日) （1）教研组要将此项研究作为今后的工作重点,要根据计划有序,有质进行研究,利用教研活动时间,要继续学习相关教育理论,实践课要为研究计划服务。
（2）与年级组配合 ,在年级活动时及时沟通,交流小组探究的情况。 （3）今后每学期在我校推出实践课,促进课题的研究。
（4）各教师每学期进行一次课堂透视，在教研组会上进行评课交流。
（5）各教师在2009年底前写出阶段研究论文.2010年9月1日前完成课题研究论文,课题组完成课题研究报告。
五、预期的成果
1．
学生的合作、探究能力逐步提高，成绩有明显提高。
2．
教师的业务素质、理论水平和参与意识、合作意识与能力明显提高。 3．研究探究式课堂教学的评价标准和操作方法。
