高中物理探究式教学模式的理论与实践研究

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高中物理探究式教学模式的理论与实践研究摘要：教学是一门艺术，而教师则是创造者，其呕心沥血的创造便会结晶为一堂堂的“优质课”，追求优质课是我们每个教师完成教育和课堂教学素质化的要求，那么就必须改进教学方法，优化课堂结构。探究型课堂教学模式的目的在于学生养成自主探索研究主动学习的习惯，使学生学会如何学习，并培养实事求是的科学态度，激发创造思维，培养创造能力，使学生学会怎样发现问题，分析问题，怎样加工信息，并对提出的假设如何推理论证。在进行实验时，要根据要求解决问题。正如陶行知先生所说“教学做合一”，教师在“做上教”，学生在“做上学”，从而使“教学做”在“做”的基础上统一起来，使学生的眼、手、脑、身、鼻等有机结合，这样学生的创造意识，创造精神，创造能力便会得到发展，能达到这样的目的，我们必须坚持探究行的课堂教学模式。关键词：高中物理；探究学习；教学模式0      前言目前，中学物理课堂教学仍未摆脱因循守旧的传统的以教师为中心的讲授的教学模式。现代物理教学论认为，物理不仅仅是使学生获取知识，同时还必须使学生形成收集信息、处理信息、活用信息和交流信息的能力。自主探究是使学生今后在现代社会中生存和发展的基本能力。所以，在物理教学中全面培养学生的主动参与、乐于研究、勤于思考，培养学生收集和处理信息的能力以及获取新知识的能力，分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。所以课堂教学中很有必要研究实施新的教学模式。　 当前以多媒体与网络技术为核心的现代信息技术的迅速兴起与蓬勃发展正猛烈地冲击着基础教育的各个领域，基础教育（特别是高中教育）面临着难得的发展机遇，也面临着严峻挑战。我国虽对中小学的教育教学进行了一系列的改革但并没有取得很大的突破，主要问题在于：教改只注重教学内容、手段和方法的改革，而忽视了一个更为根本性的改革，这就是教学模式的改革。《普通高中物理课程标准》指出：高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于研究、勇于实验、勤于思考，通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。新课程把这一理念作为实施教学的基本理念。1问题的提出   所谓教学模式，是在一定教学思想、教学理论的指导下，教学活动诸要素依据一定的教学目标、教学内容以及学生认识的特点，所形成的一种稳定而又简约化的教学结构，也就是按照什么样的教育思想理论来组织你的教学活动进程，它是教学理论、学习理论的集中体现。教学结构的改变必然会触动教育思想、教学观念、教与学的理论等根本性问题，由此可见，教学模式的改革是深层次的改革。    长期以来，以凯洛夫的五段教学模式（激发动机——复习旧课——讲授性课——运用巩固——检查效果）为典型代表的传统接受式的教学模式，一直统治着我们各级各类学校。它以教师为中心，由教师通过讲授、板书及教学媒体的辅助，把书本内容灌输给学生。老师是主宰，学生则是被动者。这种教学模式虽有利于教师对课堂教学的组织管理与控制，但是，学生的主动性、积极性难以发挥，甚至导致学生缺乏主动发现、主动探究的学习环境，学生对信息的收集、处理、活用以及交流的能力难以培养，更无从谈起创造性思维的培养，以及创造型人才的培养了。     为了提高民族素质，由应试教育向素质教育转化，在物理教学中，不但要使学生学到知识，更要使学生得到能力提高，为了更好地实现物理学教学新理念，适应《普通高中物理课程标准》和新课程的需要，为了全面培养学生主动参与、乐于研究、勤于思考，培养学生收集、处理信息的能力，使学生在学习过程中逐步形成科学探究能力，因此，有必要对新课程、新理念背景下的教学模式进行研究。2“探究式教学”的概念   探究式教学是指在教师的指导下，学生运用科学探究的方法进行学习，主动获取知识、发展能力的实践活动。   探究教学目标及功能在于学生养成自主探索研究的主动学习的习惯，使学生学会如何学习，并养成实事求是的学科学态度，激发创造思维，培养创造能力，使学生学会怎样发现问题、分析问题，怎样加工信息，并对提出的假设如何论证。   探究式教学实际上就是把科学问题的研究引入课堂，使学生通过类似科学家们的探究过程理解科学概念和了解科学探究的本质，并培养学生科学探究能力的一种特殊的教学方式。   由上不难看出，与因循守旧的传统的教学模式相比，探究式教学在各种观念上体现了独特的见解和主张，内涵新颖、丰富。坚持探究式的课堂教学模式，必定能达到“教学做合一”，教师在“做上教”，学生在“做上学”，从而使“教学做”在“做”的基础上统一起来，使学生的眼、手、脑、身、鼻等有机结合，进而使学生的创新意识、创新精神、创新能力发展落到实处的目的。3.探究式教学的理论依据   探究式教学的理论依据是“建构主义”理论。“建构主义”理论强调以学生为中心，要求学生从外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变成信息加工的主体，知识意义的主动构建者，要求教师由知识的传授者、灌输者变为学生主动构建主义的帮助者、促进者，课堂教学的组织者、指导者。“建构主义”理论彻底摒弃以教师为中心，学生为知识灌输对象的古老的教育思想与教学结构。因此，“建构主义”理论为探究式教学的理论依据。4.高中物理探究式教学模式的理论构想    以多媒体与网络技术为核心的现代信息技术的蓬勃发展，为建构主义学习环境的实现提供了最理想的条件。在吸收和借鉴前人研究成果的基础上，我初步构建了依据现代物理学观和建构主义的学习观，贯彻培养学生的科学素养、培养学生的创新精神和实践能力，将现代信息技术与高中物理课程加以整合，以培养学生的物理创新意识、精神、能力和解决实际问题的能力为目标，以学生为主体，老师为主导，以学生自主学习为核心的自主探究式高中物理教学模式。该教学过程的流程如下：   高一物理探究式课堂教学模式流程：   课堂教学模式分以下几个环节：    4.1创设情境，提出问题   一般来说，引入新课要营造学习气氛和问题情境，设疑激趣。教师利用现代信息技术创设特定的学习情境，比如观察、实验、研究图片、案例分析等，引出学生提出科学的问题，使学生进入学习情境。当学生形成稳定的学习动机后，教师再提出需要研究的问题，同时提供学生解决问题所需要的资源。   4.2引导讨论，合作探究    教师引导学生从多角度对所研究的问题进行讨论，学生可运用已有的知识、经验或收集的信息作出较合理的猜想，并假设和设计探究方案。学生可通过校园网上教师提供的网络资源或直接找老师对这些方案进行探讨、分析论证。教师可根据实际情况将学生以2-4人为单位，分成实验小组，根据方案与课件展开探究活动。不同的小组探究思路和方法有所不同，小组内部的同学分工要有条理，相互配合完成任务。通过合作学习，逐步形成充满活力的学习团队。教师在学生探究过程中，起监督、指导和服务的作用、发现问题、及时辅导。另外，在各小组探究结束后，要进行成果交流，学生在交流中，进一步加深对物理现象和过程的理解，进而形成概念、发现规律，建立合理正确的物理表象。    4.3课题小结，测试反馈     首先，学生对各自的探究过程进行小结，陈述各自的探究结论或实验现象与结论，并对各自的探究过程和结论进行反思、评价。然后，学生对他人的探究过程和结论进行反思、评价，提出建设性的意见和建议。再者，教师对本节课的学生的结论进行适当的补充、总结和评价，并让学生浏览网页“小结”。最后，引导学生进入网络智能习题库，完成自我测试，测试结果由计算机网络当即反馈给学生。   该探究式教学模式不仅让学生明白“知道什么”，更让学生明白“怎样才能知道”，不仅使学生获得知识，更让学生学会如何获得知识。5．自主探究式教学模式案例分析   下面以高中物理《牛顿第一定律》为例来分析探究式课堂教学模式的设计思想。   5.1创设情境，提出问题   5.1.1问题情境的创设   上课前播放背景音乐。上课后引导学生通过校园网进入背景资料库学习有关情景资料，激发学生质疑。学生学习的背景资料有：A、演示过去、现在的人们坐公交车等关于运动和力的关系的视频；B、在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系的问题，代表人物（亚里斯多德、伽里略、笛卡儿）和他们对运动和力的关系的看法的音频、视频材料；C、因为直到伽里略时，关于运动和力的关系才有了正确的说法，因此，要有伽里略的理想实验的音频、视频材料。  5.1.2问题的提出   学习了背景材料后，引导学生质疑：A、伽里略的理想实验说明了什么？B、伽里略和笛卡儿关于运动和力的关系的说法是否完整？A、运动和力的关系正确的描述是什么？   5.2引导讨论，合作探究     该阶段是学生自主探究阶段，学生将带者疑问进入探究式学习网页。该网页由亚里斯多德、伽里略、笛卡儿以及他们对运动和力的关系的看法、伽里略的理想实验及气垫导轨实验、牛顿第一定律的内容和有关惯性的知识等几部分组成。学生可以任选一个学习任务环境进行学习。各个学习任务的内容如下：   5.2.1亚里斯多德、伽里略、笛卡儿以及他们关于运动和力的看法   该学习任务主要是了解前人对运动和力的关系的理解，学习他们的探究精神，另外，还要仔细发现他们的说法的可取与不足之处。学习内容有：A、三位科学家的具体看法内容。B、三位科学家是如何得出这些结论的。C、三位科学家的这些结论的正确与不足之处。   5.2.2伽里略的理想实验   该学习任务主要是探究伽里略对运动和力的关系的实验理论。学习内容有：A、该实验的思路，实验模型。B、该实验还有什么不足或未被发现的地方。   5.2.3气垫导轨实验   该学习任务主要是引导学生动手实验、参与实验。学习内容有：A、气垫导轨实验的具体内容；B、该实验可得出的结论。       5.2.4牛顿第一定律的内容以及惯性的有关知识   该学习任务主要是导出运动和力的真正关系，并解释刚上课时播放的一些生活现象。该学习内容有：A、牛顿第一定律的内容及有关说明；B、惯性的定义，及惯性定律和惯性的区别与联系。C、惯性在我们生活中的一些例子。   学生可以在老师的分配下，组成研究小组，对上面的内容进行讨论与学习，学生对探究过程中遇到的问题与老师或别的小组进行讨论、交流，可以是面对面的交流，也可以进入网络交流。通过分析讨论，寻找物理规律。   5.3课题小结，测试反馈   5.3.1课题小结     该学习任务主要是有学生对本节课研究的主要内容，研究思路，研究方法进行归纳和总结，形成结论。教师指导学生学习网页“小结”。    5.3.2网上测试    针对本课所学内容进行练习，以巩固和延伸所学知识。     此外，有疑问的学生可以进入“疑难导学”网页进一步学习，学有余力的学生可以进入教学资料库浏览教学资料，还可以进入与本课题有相关的网站学习。6.小结探究式课堂教学带有松散性、难控制性，教师对课堂教学中可能会出现的情况要有一定的预见性，教师必须对教学信息资源进行精心设计、策划，这对教师是一个巨大的挑战。因此，该教学方案的实施将有不小的阻力。为此，要对教师进行全方位的培训，不但要进行教学思想、理念的培训，还要进行现代信息技术的培训。在实施探究式教学模式时要注意多种教学模式和教学方法的运用，充分发挥探究式教学模式与传统的课堂教学模式之间的互补优势，使两者相得益彰。