探究式教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的有效應(yīng)用

李亮　康擁軍

作者簡介：李亮（1981～），男，漢族，河北唐山人，河北正中實驗中學(xué)，研究方向：大單元教學(xué)設(shè)計；

康擁軍（1971～），男，漢族，河北行唐人，河北正定中學(xué)，研究方向：物理教育。

摘 要：探究式教學(xué)模式作為提高課堂教學(xué)效率、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要教學(xué)模式之一，已經(jīng)被廣泛運用于高中物理教學(xué)中?；诖?，文章筆者將從學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、綜合能力的發(fā)展兩個方面，簡要闡述探究式教學(xué)模式運用在高中物理教學(xué)中的意義，而后從立足興趣激發(fā)、生活引入、過程思考、結(jié)果獲取、形式豐富、教學(xué)點撥六個方面，重點闡述探究式教學(xué)模式如何運用在高中物理教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)模式；高中；物理教學(xué)

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）49-0129-04

一、引言

在以往的高中物理課堂上，由于受到應(yīng)試教育的影響，部分教師采用的教學(xué)方法多是以“填鴨式”教學(xué)為主，并沒有注重引導(dǎo)學(xué)生對知識本身的關(guān)注，使得學(xué)生對物理知識的掌握存在機械式學(xué)習(xí)的情況，無法對知識做到有效的運用。面對這種情況的存在，教師可以嘗試將探究式教學(xué)模式運用于物理教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生通過對知識的探究，實現(xiàn)對知識內(nèi)容全面掌握，進而實現(xiàn)自身物理綜合能力的進步。

二、探究式教學(xué)模式應(yīng)用在物理教學(xué)中的意義

（一）有助于促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)的物理課堂中，學(xué)生掌握知識的主要方式是從教師的教學(xué)中獲取，是一種被動接受的形式。在這個過程中，學(xué)生主要是通過教師的講解完成對物理知識內(nèi)容的認知，而缺少了自己對知識的思考和探索的過程。這種被動式的學(xué)習(xí)方式于學(xué)生而言，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的增長，反而會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，降低學(xué)習(xí)質(zhì)量。而在當下的物理課堂上，部分教師已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了學(xué)生存在的上述問題，便在教學(xué)中引入了探究式教學(xué)模式，以此促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。在運用的過程中，學(xué)生需要在結(jié)合自身所學(xué)知識的基礎(chǔ)上，主動探索物理知識，對其進行深入的探究。這種學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，不僅體現(xiàn)著教師授課模式的轉(zhuǎn)變，更體現(xiàn)了學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變，對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升具有重要作用。

（二）有助于促進學(xué)生綜合能力的發(fā)展

根據(jù)探究式教學(xué)法的定義可知，在進行物理教學(xué)時，教師只是起到提供資料、適當引導(dǎo)的角色，整個探究過程需要學(xué)生自主通過閱讀資料、分析資料、開展實驗、過程記錄。通過這樣的方式，在知識學(xué)習(xí)上給予了學(xué)生充分的自主權(quán)，讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)自主分析、自主探究，這對學(xué)生綜合能力的發(fā)展有著非常重要的意義。尤其是對具有實驗特征的物理學(xué)科而言，學(xué)生物理綜合能力的成長，一方面得益于教師對探究式教學(xué)法的運用，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中建立起探究意識與探究思維；另一方面得益于學(xué)生自身主觀能動性的激發(fā)，能夠借助教師的指導(dǎo)，實現(xiàn)對自身的綜合鍛煉，進而促進自身綜合能力的提升。

三、探究式教學(xué)模式應(yīng)用在物理教學(xué)中的措施

（一）立足興趣激發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生探究意識

在學(xué)習(xí)的過程中，對學(xué)科產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)對該學(xué)科知識做到充分掌握的重要條件。在傳統(tǒng)的物理課堂中，部分教師未注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激活，使得部分學(xué)生在面對物理知識學(xué)習(xí)時，都是采用硬學(xué)的方式，即將教師講授的知識內(nèi)容全部背下來，并在具體的題目中進行套用，這種學(xué)習(xí)方式對學(xué)生來講不可取，不利于學(xué)生物理能力的提升。對此，教師需要在教學(xué)中注重對學(xué)生興趣的激活，讓學(xué)生以興趣驅(qū)動學(xué)習(xí)，這樣才能在落實探究式教學(xué)法的過程中，讓學(xué)生對探究物理知識產(chǎn)生興趣，進而實現(xiàn)對學(xué)生探究意識的培養(yǎng)。

以人教版物理教材必修第二冊第五章《拋體運動》中《曲線運動》這節(jié)課為例。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要完成對以下知識內(nèi)容的掌握：①理解什么是曲線運動的瞬時速度的方向，并能夠做到在物體的運動軌跡圖上標出物體運動的方向；②實現(xiàn)對曲線切線概念的理解；③掌握物體做曲線運動的條件，知曉該條件產(chǎn)生的過程。對此，為了實現(xiàn)學(xué)生對上述知識的有效掌握，教師需要借助對探究式教學(xué)模式的運用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并在此過程中實現(xiàn)對學(xué)生探究意識的培養(yǎng)。具體來講，教師可以由學(xué)生喜歡的具有曲線軌跡的運動入手，如籃球中的投籃、高爾夫球、悠悠球、踢毽子等，并借助視頻為學(xué)生展示這些運動中的曲線是如何體現(xiàn)的，借此讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己日常的運動中也存在物理知識，進而做到對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激活。接下來，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生對上述物理知識進行探究分析。在前面教師的鋪墊下，學(xué)生想要探索曲線運動知識的意識已經(jīng)被調(diào)動起來，而教師需要做的便是借助教學(xué)活動，幫助學(xué)生將自己腦海中的探究意識激發(fā)出來，從而讓學(xué)生主動參與到教學(xué)中，完成探究實驗。

在這個過程中，學(xué)生受到教師的積極引導(dǎo)，實現(xiàn)了對自身學(xué)習(xí)興趣的有效調(diào)動，并在運用探究式教學(xué)方法探索知識的過程中，培養(yǎng)了自身的探究意識，這對學(xué)生提高物理知識的掌握、實現(xiàn)自身物理水平進步邁出了實質(zhì)性的一步。

（二）立足生活引入，提高學(xué)生探究運用

部分學(xué)生在探究物理知識的過程中，總會遇到思路打不開、實驗無法正常進行的情況。出現(xiàn)這種情況的原因，一方面是因為學(xué)生還沒有實現(xiàn)對知識內(nèi)容的融會貫通的掌握；另一方面是因為學(xué)生缺乏一定的生活經(jīng)驗，只是在依據(jù)知識探究知識。面對這種情況，教師可以在教學(xué)中對生活中的實際內(nèi)容進行引入，讓學(xué)生可以在課堂上做到理論知識學(xué)習(xí)與實踐運用的同步進行。這樣一來，學(xué)生在探究物理知識的過程中，便會結(jié)合生活實際對知識內(nèi)容進行思考，進而實現(xiàn)自己對知識的探究運用。

以人教版物理教材必修第一冊第一章《運動的描述》中《位置變化快慢的描述——速度》這節(jié)課為例。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要理解和掌握以下知識內(nèi)容：①理解什么是物體的速度，掌握速度的意義、公式、符號、單位、矢量性等知識；②可以借助實際體驗，對速度的意義進行感知，并了解其在生活中應(yīng)用?；诖?，為了有效落實探究式學(xué)習(xí)模式在物理教學(xué)中運用，提高學(xué)生對知識的探究運用，教師可以借助對生活實際的引入開展教學(xué)活動。具體而言，在實際教學(xué)中，教師需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選擇合適的生活素材，如為了讓學(xué)生體會到位置變化的快慢，教師分別為學(xué)生展示了高鐵、輪船、飛機、普通牛車四種不同的出行中需要用到的交通工具，以此來讓學(xué)生感受不同交通工具在行進中的速度變化，并引導(dǎo)學(xué)生思考如何對這四種不同的交通工具進行運動快慢的比較。通過對生活中常用交通工具運動速度的對比，可以激發(fā)學(xué)生對新知識學(xué)習(xí)的興趣。而教師在課程引入中所提及的問題，也需要學(xué)生在完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)后予以解決。在這個過程中，學(xué)生會帶著問題去學(xué)習(xí)新知識、思考新知識，探究如何借助新知識解決教師提出的對比四種不同交通工具運動速度變化的對比。

所以，在落實探究式學(xué)習(xí)法的過程中，教師可以借助對生活實際的引入，激發(fā)學(xué)生對新知識的思考，讓學(xué)生可以帶著問題學(xué)習(xí)，做到有效思考。這對學(xué)生而言，是提高自身探究運用能力的過程，是實現(xiàn)對物理知識深層掌握的過程。

（三）立足過程思考，增強學(xué)生探究思維

在運用探究式教學(xué)法的過程中，對學(xué)生探究思維的培養(yǎng)至關(guān)重要。在物理教學(xué)中，教師要想實現(xiàn)對學(xué)生探究思維的培養(yǎng)，首先教師自身要重視對該方法的運用，即教師應(yīng)注重對學(xué)生探究過程中的引導(dǎo)，讓學(xué)生真正地在探究的過程中實現(xiàn)知識的深入理解、獲得能力的提升。這樣的探究教學(xué)才是有效的、有價值的，學(xué)生的探究思維能力才能獲得切切實實的增長。所以，在教學(xué)中，教師需要抓住內(nèi)容實質(zhì)，避免出現(xiàn)方法運用流于形式的情況。

以人教版物理教材必修第二冊第六章《圓周運動》中《圓周運動》這節(jié)課為例。在新課程知識的學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要完成對以下知識內(nèi)容的探究：①理解什么是圓周運動、勻速圓周運動有哪些特點，并掌握轉(zhuǎn)速和周期的意義；②掌握線速度的物理意義，并可以在勻速圓周運動中找到線速度的方向；③理解角速度的物理意義，并掌握線速度和角速度的關(guān)系；④可以運用線速度、角速度、位移描述圓周運動?；诖?，教師需要在探究式教學(xué)中，注重引導(dǎo)學(xué)生對探究過程思考，讓學(xué)生的探究思維在思考中得到鍛煉。具體來講，在理解什么是圓周運動時，教師應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生進行回答，讓學(xué)生講一講自己理解的圓周運動，如有的學(xué)生說摩天輪在做圓周運動、自行車的車輪也在進行圓周運動等。接著，教師便對學(xué)生的回答作出評價，并引出圓周運動的概念，即運動軌跡為圓周，或一段圓弧的機械運動稱為圓周運動。隨后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生進行思考：如果以自行車為例，在轉(zhuǎn)動腳踏板的時候，大小齒輪以及后輪都在進行圓周運動，那么從后輪到轉(zhuǎn)軸，哪個位置的點運動得更快些？在探究的過程中，學(xué)生可以結(jié)合之前學(xué)習(xí)的直線運動知識進行思考，看能否破解此問題。

通過引導(dǎo)學(xué)生對探究過程的思考，讓學(xué)生在獲取知識的過程中能夠多問幾個為什么，從而加深對知識的認識。而且，在思考的過程中，學(xué)生可以實現(xiàn)對物理知識的整合運用，能夠形成一定的框架思維，這對學(xué)生探究思維能力的鍛煉與培養(yǎng)都具有非常重要的意義。

（四）立足結(jié)果獲取，提升學(xué)生探究能力

在物理知識的學(xué)習(xí)中，從實驗中獲取知識對學(xué)生的綜合探究能力有著非常大的考驗，這不僅要求學(xué)生對以往學(xué)習(xí)的物理知識可以做到非常熟練地掌握，還要求學(xué)生能夠?qū)ξ锢韺嶒炦M行正確設(shè)計，并從中獲得正確的實驗結(jié)果?；诖?，在日常教學(xué)中，教師應(yīng)注重對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生注重對實驗結(jié)果的獲取。同時，也要培養(yǎng)學(xué)生能夠根據(jù)已有的實驗結(jié)果，反向設(shè)計物理實驗，做到對結(jié)果的驗證。在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生需要對自己做嚴格要求，積極主動地思考，重視課堂教師的知識的講解，對實驗中有疑問的地方可以做到及時解決，這樣一來，學(xué)生的實驗探究能力才能得到有效的提升。

以人教版物理教材選擇性必修第一冊第二章《機械運動》中《實驗：用單擺測量重力加速度》這節(jié)課為例。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要學(xué)會使用單擺測量重力加速度的大小，這既是實驗的目的，也是需要獲取的實驗結(jié)果。對此，學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容進行實驗方案的設(shè)計，并將實驗方案交給教師判斷可行性。在具體實踐中，學(xué)生用到的實驗裝置主要有帶孔小鋼球一個、細線一條（約一米長）、鐵架臺、米尺、停尺、游標卡尺等。在進行測量的過程中，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生交上來的實驗方案是兩種不同的操作方法，剛好可以作對比實驗。方法一是測量單擺做一次全振動的時間作為它的周期的測量值，而方法二則是測量單擺做多次全振動的時間，然后通過計算求出它的周期的測量值。該實驗過程需要經(jīng)歷五個步驟：做單擺、測擺長、測周期、計算g、變擺長。在完成實驗步驟，獲得實驗數(shù)據(jù)后，學(xué)生可以根據(jù)自己擅長的方法，選擇使用平均法還是圖形法進行結(jié)果的呈現(xiàn)。

在本次課程中，學(xué)生在教師的適當輔導(dǎo)下，獨立完成了物理實驗，并且通過對比實驗說明實驗方法的不同，會影響實驗結(jié)果的精確度。這就要求學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中，應(yīng)注重每一個知識點內(nèi)容，做到既要注重對實驗結(jié)果的獲取，也要注重對實驗過程思考，這樣才能在持續(xù)的鍛煉中，實現(xiàn)自身探究能力的提升。

（五）立足形式豐富，增加學(xué)生探究體驗

在物理教學(xué)中，教師可以借助對教學(xué)形式進行豐富的方法，來提高學(xué)生的探究體驗。在傳統(tǒng)的物理課堂中，受到教學(xué)條件和教學(xué)工具的限制，部分教師只能通過單純的講解以及在黑板上進行畫圖展示的方式，引導(dǎo)學(xué)生對物理知識內(nèi)容作出理解。從當下的物理教學(xué)來看，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)無法對現(xiàn)代化的課堂有效適應(yīng)，因此，教師需要對教學(xué)形式進行豐富、創(chuàng)新，以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，促進學(xué)生對物理知識的探究體驗。

以人教版物理教材選擇性必修第一冊第一章《動量守恒定律》中《反沖現(xiàn)象 火箭》這節(jié)課為例。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要完成對以下知識內(nèi)容的掌握：①認知反沖運動的概念及特點，掌握反沖運動的物理性質(zhì)；②可以熟練地運用動量守恒定律分析、解決有關(guān)反沖運動的問題；③掌握火箭的飛行原理及應(yīng)用。對此，在實際教學(xué)中，教師可以轉(zhuǎn)變以往單純講解知識的形式，在其中加入視頻展示、圖片分析、親自實踐等形式，來增加學(xué)生在獲取知識過程中的探究體驗。具體來講，首先，教師可以借助視頻的形式為學(xué)生播放我國神舟系列飛船升空的視頻，并引導(dǎo)學(xué)生注意對火箭助推器的觀察，想一想火箭是如何送飛船升空的。其次，為了讓學(xué)生可以形象地理解助推器的作用和原理，教師借助吹滿氣的氣球讓學(xué)生親自體驗，感受反沖現(xiàn)象。再次，教師可以借助圖文并茂的圖片，帶領(lǐng)學(xué)生完成關(guān)于反沖知識的學(xué)習(xí)。最后，教師為學(xué)生布置物理作業(yè)，即能否利用身邊的材料制作一個具有反沖力的事物。

通過對授課形式的豐富，教師讓物理課堂不再沉悶，學(xué)生在課堂中也能輕松地學(xué)習(xí)。同時，形式的豐富也增加了學(xué)生的探究體驗，這對學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力的進步有促進作用。

（六）立足教學(xué)點撥，引導(dǎo)學(xué)生探究方向

高中階段的物理知識，對學(xué)生來講，不論是在基礎(chǔ)知識的理解上，還是在開展物理實驗時，都會存在一定的難度。而在對物理知識進行探究性學(xué)習(xí)的過程中，教師需要對學(xué)生進行一定的點撥，一方面是為了激活學(xué)生的思路，讓學(xué)生對知識探究有豁然開朗的感覺；另一方面是為了確保學(xué)生探究方向的正確，只有探究方向正確了，學(xué)生的探究行為才能獲得正確的結(jié)果。

以人教版物理教材選擇性必修第一冊第三章《機械波》中《波的描述》這節(jié)課為例。在本節(jié)課的描述中，學(xué)生需要掌握包括波速、波長、頻率等概念在內(nèi)的許多與“波”相關(guān)的內(nèi)容。在學(xué)習(xí)的過程中，為了讓學(xué)生對波長、頻率、波速等概念做到明確的區(qū)分和掌握，教師需要在引導(dǎo)學(xué)生探究時，告知學(xué)生需要明確注意的問題，以確保學(xué)生探究方向的正確性。如在認知波長時，學(xué)生需要注意以下三個問題：其一，“位移總相等”的含義是“每時每刻都相等”；其二，位移總相等的兩個支點，其速度也總是相等的；其三，相距波長整數(shù)倍的質(zhì)點振動步調(diào)總是相同的，而相距1/2波長奇數(shù)倍的質(zhì)點振動步調(diào)總是相反的。通過教師的點撥，學(xué)生在遇到關(guān)于波長的內(nèi)容時，便會格外注意上述三個問題，這樣學(xué)生便可以在以后的知識探索中避免出現(xiàn)運用波長知識失誤的情況，從而確保探索結(jié)果的正確性。同樣，在理解頻率、波速的知識時，教師同樣需要告知學(xué)生應(yīng)該注意的問題，以引導(dǎo)學(xué)生知識探究方向的正確性。

在探究性學(xué)習(xí)中，對學(xué)生進行即時的教學(xué)點撥，不僅可以讓學(xué)生在探究知識的過程中少走彎路，確保探究方向的正確性，還能夠提高學(xué)生對知識的認知范圍，讓學(xué)生可以全面地思考，進而做到對物理知識綜合且深層的思考，實現(xiàn)自身物理綜合能力的提升。

四、結(jié)論

綜上所述，在高中階段的物理學(xué)習(xí)中，由于學(xué)生需要接觸到許多物理實驗內(nèi)容，且這些物理實驗對學(xué)生物理能力的提升非常重要。因此，在實際教學(xué)中，教師需要實現(xiàn)探究式教學(xué)法與物理教學(xué)的充分融合，讓探究式學(xué)習(xí)深入教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠借助探究式教學(xué)法實現(xiàn)對知識的深入思考和深層掌握，從而實現(xiàn)提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目的，促進學(xué)生的綜合發(fā)展。

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