新的歷史條件下，傳統(tǒng)的教學模式和教學理念已經(jīng)不能適應新課程改革的需要。以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重要內(nèi)容的素質(zhì)教育已受到廣泛重視,，因此教師應改變原有的教學模式,，在教學中積極開展探究式教學,。
探究式教學概論
所謂探究式教學,，就是以探究為主的教學,。其目的在于：讓學生通過親身經(jīng)歷和體驗科學活動,，激發(fā)學習物理的興趣,，增進對物理學的情感,，理解物理學的本質(zhì)。學習科學探究的方法,，初步形成科學探究的能力,。具體來說，它是指教學過程中,，學生在教師的啟發(fā)誘導下,，以獨立自主學習和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容,，以學生周圍世界和生活實際為參照對象,，從學生掌握知識的實際出發(fā)，為學生提供充分自由表達,、質(zhì)疑,、調(diào)查研究、討論的機會,。讓學生通過個人,、小組、集體等多種解難釋疑等嘗試活動,，將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式,。
探究式教學在物理課程中的作用，就是將學習重心從知識的傳承積累向知識的研究過程轉(zhuǎn)化,，從被動接受知識到主動獲取知識的轉(zhuǎn)化,。傳統(tǒng)教學模式是一種灌輸—接受式，是以教師傳授知識為主,，把知識和結(jié)論準確的教給學生,，而學生大多數(shù)處于被動接受的狀態(tài)，這種教學方式學生往往感受不到學習探索的樂趣,，難以產(chǎn)生持久的學習興趣,，不能適應新的學習要求。
倡導探究式教學,，體現(xiàn)的是以人為本的教學思想,，是變注重學習結(jié)果為注重學習過程，變學生被動的聽課為主動參與,，變學生的接受式學習為探究式學習,，變教師為中心的實施模式為學生為主體的探究模式。只有這樣才能真正保證學生在課堂實施過程中的主體地位,，才能保證新的《物理課程標準》的貫徹實施,。
如何實施探究式教學，根據(jù)現(xiàn)行教材的內(nèi)容,，一般分為兩類,，自由探究和定向探究,。對自由探究是強調(diào)學生主體主動作用，學生根據(jù)自己的觀察或發(fā)現(xiàn)提出研究課題,，是利用課外時間完成的,，研究活動的環(huán)節(jié)較多，研究周期較長,，需要的知識面較廣,，但每一個學生所能完成的課題數(shù)目極其有限。對定向探究是在課堂內(nèi)進行的,，課題的內(nèi)容服從教學進度的需要,，課題由教材或教師提出,，是由教師創(chuàng)設一種情境,，提出一個有待研究的問題，提供給學生探究的必須物質(zhì),、資料,、設備等方面的條件，引導學生一步步完成探究,，達到問題的解決,。
因受到課堂教學時間的限制，每個課題所花的時間不可能太長,，因此研究環(huán)節(jié)一般較少,，而這類探究課題的數(shù)量較多，是中學物理課堂教學的核心任務,，定向探究的初級階段是教師提出問題,，建立假設，制定研究方案,，學生檢查假設,，作出結(jié)論。中級階段是教師提出問題,，建立假設,，學生制定研究方案，檢查假設,，作出結(jié)論,。高級階段是全部由學生解決，這就發(fā)展到自由探究,。在定向探究式教學的實施中,，我們都必須處理好以下幾個原則：
必要性原則
探究式教學時要考慮它的必要性，不能為探究而探究,。因為教學方式是多樣的,，不同的教學內(nèi)容可采用不同的教學方式,。知識性、定義類,、單位及其換算類的內(nèi)容,，主要采用傳授式進行教學。如《力學單位制》《動量和沖量的定義》等,；凡是對那些概念性強,，學生難以分清的，一般采用討論式教學,。如力的概念,、場的概念等；凡涉及到應用知識的遷移能力,，搜索信息能力,，交流與合作能力方面的內(nèi)容，一般采用探究式教學,。如《合力與分力》《原子的核式結(jié)構(gòu)》《楞次定律》等,。
在探究《原子的核式結(jié)構(gòu)》時，首先指出科學發(fā)現(xiàn)的歷程,，領會科學一般的研究方法,。以湯姆生發(fā)現(xiàn)電子（科學發(fā)現(xiàn)）→原子結(jié)構(gòu)模型（棗糕模型猜想）→盧瑟福想用實驗驗證猜想（實驗證明）→發(fā)現(xiàn)出乎意料的結(jié)果（發(fā)現(xiàn)新矛盾）→推翻舊的猜想（提出新觀點）→建立新的理論（核式結(jié)構(gòu)模型）→再用實驗驗證等一系列曲折的科學歷程為主線，滲透科學精神的教育,，培養(yǎng)學生的科學探究思想是必要的,。建議圍繞α粒子散射實驗，利用電腦創(chuàng)設一個“黑箱探究”的實驗情境進行觀察,、猜想,、研究、結(jié)果,。
所以在設計探究式教學時,，關鍵還是看教學活動的本身應該采取哪些步驟，這就具有很大的靈活性,，一定要避免由于探究式教學的形式化,、僵固化，而失去它應有的活力,，這就要考慮它的必要性,。
可行性原則
對探究式教學是否可行，能否順利進行和實現(xiàn)預定的教學目標,，必須參考它的有限時間,、實驗器材、學生自己掌握的知識等方面的問題。一個探究式教學,，需要教師的引導,，學生的討論、交流,，甚至是爭論都要有充分的時間,。而45分鐘不夠，可考慮連堂的方式來完成,。對實驗器材不滿足要求可考慮替代,，如《電阻的測量》、電壓表,、電流表能否用毫安表代替,；對直接測量不可行可采用間接測量；對定量測量很難可改為定性測量,，如研究向心力大小與各要素之間的定量關系改為定性研究：感受向心力的存在,；還可借助多媒體課件來進行補充，如《平拋運動》現(xiàn)場拍照難度較大,，可借助多媒體,。對探究的整個過程,，無論是假設,、還是分析討論，學生都必須調(diào)用原有的各學科知識進行,，當學生原有知識不夠用時,，教師可提供必要的背景資料或上網(wǎng)查閱資料進行。
程序性原則
探究式教學基于科學探究活動,，具有很強的程序性,，因此整個教學過程必須非常嚴密，具有內(nèi)在的邏輯性,�,；境绦蚴牵禾岢鰡栴}—猜想與假設—制定計劃與設計實驗—進行實驗與收集證據(jù)—分析與論證—交流與合作—得出結(jié)論。如在《自由落體運動》的教學中,，探究的程序：①創(chuàng)設情境提出問題：紙片和粉筆頭由同一高度下落,，紙團和硬幣由同一高度下落。比較下落的快慢,？②猜想與假設：重的物體下落的快些,，下落快慢與物體所受重力大小有關，有空氣阻力的原因等等,。③制訂計劃與設計實驗：取兩張相同的紙片,，剪去一張的部分并揉成紙團再同時下落，“輕的紙團下落的快”，再讓等重的紙片和紙團同時下落,，觀察到下落快慢不同,。④分析驗證，通過實驗的強烈對比,，激發(fā)學生的興趣,，促使學生積極探究，跳出物體下落快慢與物體重力相關的思維圈套,，再去分析空氣阻力的影響,。然后，教師再進行演示,，在真空管中羽毛和金屬片下落實驗,。⑤交流與合作：在忽略空氣阻力時，物體下落快慢是相同的,。并通過閃光照片的分析,，得出自由落體的運動規(guī)律。
開放性原則
開放性是探究式教學最顯著的特性,。探究式教學從實質(zhì)上講就是培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題,、解決問題的能力，充分調(diào)動學生的興趣,，這也是探究活動進行下去的動力源泉,，這和傳統(tǒng)的以傳授知識為主的教學有著本質(zhì)的區(qū)別。這就要求教師不能設計過多的教學事件來干預學生的探究過程,，要充分發(fā)揮學生的主體性,。當然，開放性決不意味著放任自流,，教師要注意收集,、整理、恰當?shù)倪M行環(huán)境設計,，更好的實現(xiàn)探究,。如在《研究滑動摩擦力》的教學中，同學們通過身邊的例子提出了很多現(xiàn)象,，比如：教師寫粉筆字,、學生寫鉛筆字、做清潔拖地,、搓手,、滑冰等，這樣學生的思維發(fā)散開去的同時,，接著組織學生體驗搓手,、拖地等實驗,，總結(jié)滑動摩擦力產(chǎn)生的條件、作用的效果,、方向及定義,。這樣學生通過觀察、體驗,、分析,、總結(jié)，愉快的完成學習的內(nèi)容,。
適度性原則
適度,，主要是指探究內(nèi)容難度上和探究時間長短上的適度。探究的內(nèi)容不能過于復雜,，探究問題的難度應是通過學生可以解決的,，即通過學生已有的知識、能力的提取和綜合,，可以進行探究并得到結(jié)果的,。當然，內(nèi)容也不易太容易,，太容易的內(nèi)容讓學生感到?jīng)]有挑戰(zhàn),，失去探究的興趣。如在摩擦力一節(jié)教學中,，可提問：甲隊和乙隊進行拔河比賽時,，比的是兩隊的力氣嗎？比的是拉力的大小嗎,？就不能提問：比的是個子的高矮嗎,？比的是人向后傾倒的角度嗎,？這就要注意適可而止,。因此，中學課堂研究,，一般每次探究活動只包含一個中心問題便可,。
層次性原則
探究式教學在設計上要遵循由淺入深，循序漸進的原則,，注意探究的層次性,。對同一個探究內(nèi)容要有一定的層次性，如在探究動量定理時,，先演示雞蛋從同一高度自由下落,，第一次落在地板上，雞蛋被打破,；第二次落在泡沫塑料上,，沒有被打破。猜想為什么？再演示把壓在木塊下面的紙抽出來：第一次將紙迅速抽出,，木塊幾乎不動,；第二次將紙較慢地抽出，木塊反而被拉動了,。進一步猜想為什么,？在運動的合成與分解中，可先探究運動的合成與分解遵循平行四邊形定則,，然后進一步探究什么情況下合運動做直線運動,？什么情況下合運動做曲線運動？只有在學生逐步習慣并掌握這種學習方式后,，才能經(jīng)歷更高層次的探究活動,。
多樣性原則
高中物理探究在方法上要引導多樣化，學生想探究的問題也是多樣的,、開放的,，這些問題可能涉及現(xiàn)實生活的各個方面，只有這樣才能滿足不同層次學生的需要,。高中物理探究活動的方法要多樣,，方式要靈活，內(nèi)容要豐富,，不僅適應必修部分,，在選修部分也有相應的探究內(nèi)容，不僅力學有探究內(nèi)容,，如《牛頓第二定律》,、《力的合成與分解》、《平拋運動》,、《自由落體運動》,、《動量守恒定律》、《超重與失重》等,。在電磁學方面,，如《帶電粒子在勻強電場中的運動》、《帶電粒子在勻強磁場中的運動》,、《電阻的測量》,、《楞次定律》等。在熱學方面,，如《油膜法測分子的大小》等,。在光學方面，如《光的折射定律》,、《光的干涉》,、《全反射》等,。在原子物理方面同樣也有探究內(nèi)容，如《原子的核式結(jié)構(gòu)》,。
可操作性原則
課堂探究希望有結(jié)果,，因此探究內(nèi)容應該選擇通過有步驟的探究活動可以得到答案的內(nèi)容；選擇探究結(jié)果與某些變量之間具有因果關系,，通過演繹推理是可以成立的內(nèi)容,；探究過程中所設計的實驗是通過實驗器材可操作而完成，或通過多媒體課件幫助可達到效果的內(nèi)容,。這就要求探究實驗方案具有可操作性,。如牛頓第二定律的探究，其中要控制的變量多,，讓學生體會到控制一個量不變,，改變其中一個量，研究另一個量的變化,。需要測量的物理量多,，有小車的質(zhì)量、沙桶的質(zhì)量,、紙帶上的一系列數(shù)據(jù)及其處理,。
小結(jié)
教育部頒布的課程標準中明確提出物理課程的目的是提高全體學生的科學素養(yǎng)，要真正落實新課標的要求,。促進學生科學素養(yǎng)的全面發(fā)展,，則需要深入開展課堂教學的改革，實現(xiàn)教學方式的多樣化,，要求開展以探究為核心的探究式教學,。這為學生的終身發(fā)展奠定了基礎，為學生的科學探究搭好了平臺,。
探究式教學案例分析：
電路的設計與測量
教學目標
認識目標：知道電學物理量的測量需要設計電路,、選擇儀表、連接實物線路,。
能力目標：培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力,，提高學生的動手能力和隨時處理實際問題的能力，培養(yǎng)學生的分析能力和應用能力,。
情感目標：通過教師設置情境和熱情引導，鼓勵學生敢于探索,、敢于提問,、勇于創(chuàng)新。培養(yǎng)學生熱愛物理,，熱愛科學的情感,。
學法指導目標：敢于提問,、勤于思考、細心觀察,、多做比較,、善于討論。
人際交往目標：學會同學間交流與合作,，學會參與小組活動,。
教學環(huán)節(jié)
引出課題：
測量電阻的方法很多，可用歐姆表直接測量,，但歐姆表直接測量比較粗略,，精度不夠，因此可用替代法,、比較法,、半偏法間接測量。這節(jié)課采用伏安法測量,，鼓勵學生大膽設計電路,。
確立實驗研究思想：
引導學生思考安培表的內(nèi)接、外接兩種方式,�,；瑒幼冏杵鞯姆謮菏健⑾蘖魇絻煞N電路,；儀表的選擇原則及方法,。拓展學生實驗研究思想。
實驗探究過程
采用邊設計,、邊實驗,、邊討論的探究模式，讓學生按實驗研究思想的要求,，分步進行探究,，但始終離不開實驗原理。根據(jù)歐姆定律,，測電阻兩端電壓和通過電阻的電流,。所以無論哪一種方法，都離不開測電壓,、測電流,。
若采用分壓式電路，探究安培表內(nèi)接和外接兩種方式
提出問題：1.給一個定值電阻測量電阻時用內(nèi)接法是偏大還是偏�,�,？外接法呢？（學生先畫電路圖,，再連接實物圖）
內(nèi)接法偏大,，外接法偏小,。
能否認真的多測幾次，做到不偏大或不偏�,�,？
不行，原因是電表有內(nèi)阻,，造成系統(tǒng)誤差,，同學們認真做只能減小偶然誤差。
提出問題：2.給幾個阻值不同的待測電阻,，上面標有約為多少歐姆,。要盡量減少誤差，是用內(nèi)接還是外接呢,？（看哪個組測量準確些,？采用什么方法？）
大電阻內(nèi)接,，小電阻外接,；外接、內(nèi)接都有誤差,，兩種方式都可以,，只要認真做就可以了。
當Rx2＞RARV時,，采用電流表內(nèi)接法,，此時測量結(jié)果偏大；當Rx2 ＜RARV時,，采用電流表外接法,，此時測量結(jié)果偏小。
提出問題：3.若待測電阻阻值未知,，又要求較準確的測量其阻值,，該怎么辦？
試觸法
若電流表的示數(shù)變化較電壓表示數(shù)變化明顯,，說明電壓表的分流作用較大,，為了減小誤差，應采用電流表內(nèi)接法,。
提出問題：4.探究電路設計是分壓式還是限流式,？
1.給一個阻值較大的滑動變阻器和一個阻值較小的待測電阻，讓學生接分壓式電路測量,。
滑片在滑動變阻器上大部分位置上滑動時,，電表示數(shù)變化很小。
位置 0 R并 0 R/2 2R/3 3R/4 4R/5 5R/6 6R/7 7R/8 8R/9 9R/10 19R/21 示數(shù) 0 0.053E 0.077E 0.096E 0.118E 0.143E 0.176E 0.226E 0.308E 0.474E 0.644E
待測電阻阻值為Rx=R,滑動變阻器的總阻值為R＇=10R
2.給一個阻值較小的滑動變阻器和一個阻值較大的待測電阻,，讓學生接限流式電路測量,。
滑片在滑動變阻器上從一端滑到另一端時，電表示數(shù)變化很小,。
結(jié)論：
一般而言,，當滑動變阻器的總電阻較小時，采用分壓式電路,；當滑動變阻器的總電阻較大時,，采用限流式電路。（對試題而言,，若題中要求能多測幾組數(shù)據(jù),，有盡可能高的測量精度，測量電壓范圍從零開始等文字說明,，應采用分壓式電路,。當然有時分壓式、限流式都可以,，但大多數(shù)情況下是分壓式電路,。）
給定兩塊電壓表探究測量電阻的電路（其中一塊電壓表內(nèi)阻已知）
學生猜想實驗、設計電路
探究結(jié)果
（1）,、能設計出電流表的內(nèi)接和外接法,，滑動變阻器的分壓式和限流式電路，并能拓展到電表可以一表兩用,，充分體現(xiàn)探究思想,。
（2）、當Rx2＞RARV時,，采用電流表內(nèi)接法,，此時測量結(jié)果偏大；當Rx2 ＜RARV時,，采用電流表外接法,，此時測量結(jié)果偏小。
（3）,、一般而言,，當滑動變阻器的總電阻較小時，采用分壓式電路,；當滑動變阻器的總電阻較大時,，采用限流式電路。
（4）,、伏安法測電阻的基本原則是在設計電路時,，考慮如何測電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，便可求出電阻,，達到測量電阻的目的,。
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