探究性教学模式在初中物理教学中的应用策略研究

探究性教学模式在初中物理教学中的应用策略研究一、研究的背景和意义物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。因此物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。美国学者梅里尔·哈明（MerrillHarmin）在《教学的革命》一书中指出：鼓舞人心的课堂辉映着学生最健康、最富有成效的五种品质：尊严、活力、自我管理、集体感、意识。在实践中教师应不断进行反思、改进，强化课程意识，实现真正意义上的教学觉醒，真正走进新课程。新课程方案改革的核心是促进学生“自主探究”。这种教育理念已得到广大教师的认可，但就中学教学现状来看，教师主宰课堂，学生被动接受的局面还没有根本改观，学生的主体性、主动性、创造性没有得到充分发挥，这已成为课程改革的“瓶颈”。究其原因虽然是有多个方面，其中一个重要的因素，就是教师在实际的教学工作中，缺乏促进学生“自主探究”的教学策略。物理新课程着力改变简单的死记硬背、机械训练的学习方式，它提倡学生的自主学习、乐于探究，有获取新知识的能力和分析、解决问题的能力。科学探究能力和对科学探究的理解是学生在探究性学习过程中形成的，因此，如何建构有效的探究性教学模式和应用策略，在课堂进行有效引导、指导，组织、监控学生开展学习活动，引领学生进行探究性学习，是开展探究性教学不可回避的问题。美国“国家科学教育标准”中对“探究”的定义是：“探究是多层面的活动，包括观察；提出问题；通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已有的结论做出评价；用工具收集、分析、解释数据；提出解答，解释和预测；以及交流结果。探究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释。”“教学模式”是一种简化的、理论化的教学范式，一般说来，教学模式规定着教学策略和教学方法，居于三者的最高层次，策略、方法的选择均遵循模式要求。“探究性教学模式”是指在课堂教学过程中创设一种类似科学研究的情境或途径，使学生在学习中选择并确定学习的内容，自己动手收集、分析大量的信息材料，进行积极的探索、发现问题，解决问题的一种教学模式，其目的是使学生在探索求知的学习过程中，将外在知识转化为内在经验，从而增强思考能力、判断能力、分析能力与动手能力，力争达到“教是为了不教”的境界。探究性学习应注意营造宽松的氛围，注意问题的提出方式，让学生能不受拘束地思考。“探究性教学模式在初中物理教学中的应用策略研究”，就是通过探究性物理教学的实践，建构一个符合“探究——发现——创造”特征的物理教学模式，并有针对性的探索出符合学生个性发展和学习需要的探究性教学模式的具体应用策略与方法的综合研究活动。我们认为，教师在教学的过程中，要努力成为学生学习的促进者、组织者和引导者。通过“探究性教学模式在初中物理教学中的应用策略研究”的开展，可以有效地促进教师优化自身的学科素养，转变教师的传统的接受性机械训练式的教学方法，有利于促进教师进一步关注自身的专业化水平的提升，有利于强化学生自主创新意识的形成和实践能力培养，有利于进一步丰富初中物理探究性教学的实践经验，为相关研究提供有益的思路和启示。二、研究的目标与内容1.研究目标本课题结合初中物理新课程改革，它是一个开放性的课程，能给予各类学生一个个性发展的空间，通过对探究性教学在初中物理教学中应用策略研究，希望能实现以下目标：（1）初步探索符合物理学科特点的“探究——发现——创造”的教学模式，并形成探究性教学模式的具体操作方法和应用策略，同时能将应用于物理教学实践，并对教学产生实效。（2）通过物理综合实践活动为载体，以研究性学习为核心，初步探索在物理教学中开展探究性学习活动的一般途径和方法，同时，引导学生注重密切与社会生活的联系，初步培养学生自主创新意识和能力。2.研究具体内容（1）在物理课堂教学中努力建构符合学生学习需要和促进学习发展的探究性教学模式操作模式以及实施的一般策略与方法。（2）从课堂教学的组织形式入手，初步探索物理综合实践活动课的一般方法。（3）适当选择2—3典型个案例研究，以探究性教学为主线，指导学生开展小组合作的探究性学习活动，初步培养学生信息收集与处理，分析解决实际问题与的能力，并最终能独立提交比较完整的研究报告，初步培养学生自主创新意识。三、研究过程与步骤1.实验准备阶段（2003年1月～2003年8月）研究内容：课题组成成立，完成实验方案，开题报告及实验计划,组织课题组教师进行新课标的理论学习，完成资料收集及实验人员培训。2.实验初步实施阶段（2003年9月～2004年12月）研究内容：确定研究对象，选择实验班，合理分工，明确任务，进行物理探究性教学模式的初步探索，能初步形成探究式教学模式的一般操作方法。3.实验深入研究阶段（2005年1月～2005年6月）研究内容：在前期实践研究的基础上，突出物理综合实践活动的组织与实施研究，重点设计好2-3个活动案例，归纳和整理物理综合实践活动组织与实施的一般技术。并进行物理探究性教学模式应用策略的总结和归纳。4.实验总结、结题阶段（2005年7月～2005年11月）研究内容：按实验方案具体要求，进行资料整理，成果收集，进行学生研究性学习成果展示的指导，完成实验报告和论文撰写及成果汇编，并做好课题的结题与鉴定工作。四、研究取得的成果与分析（一）初步建立了符合学生个性发展和学习需要的“讨论·探究·创造·评估”物理探究性课堂教学模式。在《课程标准》提出“注重科学探究，提倡学习方式多样化”。物理课程应该变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。改革以书本为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式，鼓励将信息技术渗透于物理教学之中。怎样才能实现上述的教学要求呢？通过分析，可以将上述要求总结为如下四点：学生主动参与，探究式学习，拓展与创造，总结与提高。为实现这种过程的教学，课题组通过研究，总结出“讨论·探究·创造·评估”四位一体的探究性课堂教学模式。1.这种教学模式要求在物理教学过程中突出“四个”环节：⑴讨论：运用讨论式教学作为进行教学过程、探究知识的手段与背景模式。⑵探究：将《课程标准》中的科学内容用探究教学的形式让学生获取。⑶创造：让学生对探究的成果（包括结论和方法）进行应用、拓展、创造，使知识活化。⑷评估：对探究过程进行反思评价，积累经验教训，为今后的探究更上一个新的台阶。可见，“讨论·探究·创造·评估”四位一体的探究性课堂教学模式的四个方面，是指在课堂教学中必须同时做到四种教学：讨论式教学、探究教学、创造教学、评估反思教学。在一节物理课中，如果能同时做好这四种教学，就可以说是一节符合《课程标准》精神的好课。2.要科学处理“四个”环节之间的关系：⑴从课堂教学流程的角度来看，这四方面的关系可以用下列示意图表示：教学流程：探究教学创造教学评估反思更高水平上的探究教学……教学模式手段途径：讨论式教学讨论式教学讨论式教学讨论式教学……可见，在教学过程中，是按照探究——创造——评估的流程进行的，而流程中的每一部分的实施都要通过学生的相互讨论来进行。讨论式教学贯穿在整个教学过程的始终，是教学的背景。⑵从探究教学的角度来看，这“四个”环节的关系可以用下列示意图表示：讨论式教学去实现教学过程中通过创造教学去拓展探究教学评估反思教学去总结提高可见，讨论、创造、评估这三个方面都是为探究教学服务的。（二）教师在课堂上要努力创设有利于学生主动学习的条件，营造开放性的学习环境，才能有效促进学生探究的欲望。课堂探究性学习应注意营造宽松的氛围，注意问题的提出方式，让学生能不受拘束地思考。课堂探究能否顺利进行，很大程度上要看有没有充分发挥学生的主体作用。把握探究的层次和探究性学习模式的应用程度，教师要尽量做到以下“五要”：1.要起指导和推进作用。在探索过程中要及时鼓励学生，特别为学生在阶段性活动取得成果时，要予以充分地肯定或表扬。2.要尽可能地“放手”。只有“放手”才能完全暴露学生的思维过程，学生方能被广泛地调动起来，思维在广泛的交流中得到激活，为全班学生共同研讨打下基础。3.要舍得“主导”与师尊。教师只要舍得“主导”，放下师尊，学生才感到无压力，处于平等环境，才不怕犯错误受责，大胆猜想探究，才能积极主动地参与讨论思考，成为真正意义上学习的主人。4.要正确对待学生的错误。学生在探索过程中难免要出现错误，当出现错误时，不能简单地否定，或者不予追究，而是要抓住矛盾，深入分析，寻找错误原因，研究正确的解决办法。5.要合理地“引导”。为学生在探索过程中出现困惑或疑难时，不能强迫学生走自己设计的“轨道”，而要因势利导，不然把“学生的研究”变为“教师的研究”，就违背了这一教法的宗旨了。（三）、科学把握物理探究性教学的实施过程，关键在于建构符合学生个性发展和学习需要的自主探究性教学策略。物理探究性教学的目的之一就是要让学生做教学活动的主人，作为学习和发展的主人，在物理教学过程中，要充分地认识到学生是个性鲜明、积极活跃的认识与发展的主体。物理探究教学是通过激发学生的内驱力，调动学生的积极性和主动性，把学习变成学生内在的需求，从根本上促进学生认知、能力、个性的发展，乃至完美人格的形成，为学生终生学习奠定基础。同时在教师的启发下，学生积极主动、创造性地解决问题，形成师生之间、学生之间的多向反馈结构，因此，必须坚持五个策略，才能确保物理探究性教学模式操作地科学性和有效性。1．自主备课策略——充分体现学生的自主性要求学生“自主探究”，教师首先要进入“探究”的角色，进行换位思考，备课的过程应成为教师探究的过程。备课的探究思路是：根据教学目标→确定教学内容→收集整理相关信息资料→研究学生的思维→设计问题→寻找探究点→设计课堂具体探究过程。值得指出的是，探究性教学要求我们根据教学目标，确定教学内容，不是完全根据教材要求确定教学目标；探究性教学要求我们根据教学目标，拟定课堂要解决的重点、难点问题，不是完全根据教材内容，确定教学重点、难点问题；探究性教学要求我们以课程的理念备课，不是以教材的理念备课。这是因为探究性教学是以学生发展为本的教学，重视在知识获得的过程中培养学生的自主探究意识，掌握探究方法，提高探究能力。探究性教学应采用章节备课，模块探究。在拟定那些内容需要探究时，应明确不是所有内容都需要探究，而对于富有挑战性的，具有足够思维量的问题，实施探究性教学。为使探究教学达到实际操作的可行性，我们应从三个维度展开备课的研究，一是从学生学力发展的角度，由于探究性教学对学生的自主性程度要求比较高，它应该遵循引导、合作、自主、创新的发展过程。二是从知识呈现方式的角度，陈述性知识只能采用部分探究，程序性知识、策略性知识采用完整探究。三是从探究方式的角度，分为“问题”驱动式自主探究，小组互动式合作探究，实验探究等。在备课方式上，可采用预先师生讨论的基础上备课。备课时应考虑初中物理探究性课堂教学的基本框架，大体是：出示背景材料，提出问题，做出猜想与假设，进行实验与收集证据，分析与论证，交流与讨论，形成初步成果，解释评价，必要时还要修正假设，重新设计和研究。在课堂上随着学生的活动流向，还要作适时调整，以便激发学生“自主探究”的信心，满足探究时学生个性发展的需要。这就要求教师备课时，要有所预测，自己对问题的解决思路要开阔，支撑材料要丰富，随时可取。备课中始终渗透着教师自己的科学思想、科学观点，也就是教师要有较强的主体意识，不被动地接受教材的观点。备课时还应关注学生是学习的主体，教学过程则应是学生的活动过程，教师是引导者、组织者和参与者，引导学生在一系列的活动中学会认知、学会合作，