“探究学习”在物理教学中的应用

【摘要】“探究学习”是学生学习知识、提高能力的有效途径。文章对“探究学习”在物理教学中的应用提出了三种切实可行的方法。

【关键词】“探究学习”物理教学 应用

“探究学习”的倡导者是美国芝加哥大学施瓦布(J·J·Schwab，1909～)教授。他强调学生学习方法与过程，认为探究式过程和方法适合在理科教学中培养学生的“创造力”，并进一步指出，教师的新技术和习惯，不是命令学生学习，而是教授学生学习的方法，培养学生自我汲取知识的能力。为了提高民族素质，由应试教育向素质教育转化，在物理学的教学中，学生不但要学到知识，更要得到能力的提高。故此教师不应是传统授业、解惑，而应该有目的、有计划地培养其学习方法、自我汲取知识的内部能力。这种方法与能力的获得，其主要渠道就是以“探究学习”为模式的教学活动。

一、在教学中，通过把握过程而获得物理知识

“探究学习”的第一个特点是“学生自主地抓住自然的事物、现象，通过探究自然的过程而获得知识”。这就是说，在教学中教师要把握好“知识”与“过程”的关系，这二者究竟谁为重点的问题，是传统教育与“探究学习”的区别，所以在教学中正视探究自然的过程，将其列为教学重点，通过过程的探究而使学生获得知识。为达到真正获得知识的目的，必须注意以下几点：

1.要善于通过实验来探究自然过程。在物理学中，许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示。所以对于实验的宏观现象，对于实验中数据的变化要善于分析，要透过现象看到本质；通过数据的变化来抽象出概念或规则，所以探究实验的过程往往就是获得知识的过程。例如，加速度的概念对学生来说是很抽象的，教学中通过打点计时器实验作出图像求出其大小，结合实验，学生是不难理解其概念的。又例如在串、并联电路中，对于总压和分压的关系，没有实验学习起来也是很抽象的，若通过仪器的数据变化来分析，就容易理解了。

2.要善于用逻辑推理与数学推导的方法来探究自然过程。许多物理学的规则、公式，都是运用已学过的旧知识在具体的条件下，通过数学的严密推导而得出结论，这又是一个学习的重点，所涉及为两大方面：其一为逻辑推理方式；其二为思维的方法。例如，力学中的动能：Ek=1/2 m V2，我们不仅要知道其表达式，更应知晓其推导过程。

二、在教学中，教师要有目的地培养学生从事物理研究的能力

“探究学习”的第二特点是“旨在培养学生从事研究的必要的探究能力”。这种物理学科的探究能力，主要包括学科的学习方略、思维方法和正迁移的能力。

1.学科的学习方略。物理学是以实验为基础的学科，所以该学科的主要学习方略就是自然科学的认识论和方法论的统一。从自然科学认识论来看，主要是从感性到理性，从形象到抽象的认识过程。坚持实践——认识——再实践——再认识的认识论。从方法论来看，就是坚持理论与实践的统一，其方法要有序可寻，循序渐进。整个方略将由观察——实验——控制条件——测量——记录——数据处理和解释——分类——抽象、推理——发现规律性——模型化——提出假说——验证假说等诸环节组成。其整体有机的综合一体则是学习物理的过程，为第一问题的最高的概括。所以笔者建议，在教学过程中，教与学都要遵循这一方略和过程来进行。

2.思维方法探究。问题的思维方法主要包括以下几点：①学会系统思维，掌握发现知识的内在规律的能力；②学会逆向思维，掌握从反面分析问题的排除能力；③学会概括思维，掌握综合能力；④学会辩证思维，掌握全面考虑问题的能力；⑤学会顿悟思维，掌握直觉的能力；⑥学会发散思维，掌握多角度着手处理问题的能力。

3.关于迁移问题。这是将已学过的旧知在一定条件下应用的问题，主要是如何将学习者认知结构水平与思维方法的结合。这两点解决得好，利用条件，就能实现具体情境中的正迁移。

三、在物理教学中要认真地教好概念和学好概念

概念是认识和理解事物的基础，所以在物理教学中要重视概念的教与学。概念是同类事物本质的属性的特性。它是知识的单体，有人也称其为知识的细胞，所以学习一切学科，真正地认识自然，必须从概念学习做起。对概念的学习，要注意三点：

1.正确地形成概念。在科学中概念的形成又通过抽取特征和将具体事例归类而得到发展。学习概念的形成过程，亦是如此。这种方法利用正例与反例的比较、归类，最后才能形成概念。

2.学会概念的内涵和外延。内涵是其最本质的特征和属性。外延又是概念本身的应用范围。

3.注意到概念的同化。找出概念的隶属关系。这就是注意好某些概念的上、下位和并列关系，这样才能从概念出发，学会规则学习，乃至高级规则学习。

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