物理概念教学的探究模式

陈晓伟

课程改革的核心环节是课程的实施.实施课程方案，必然以教学为途径.教育部新颁布的《普通高中物理课程标准》明确指出，高中物理课程应促使学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、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，形成科学态度与科学精神.由于探究式教学方式对学生的终身学习愿望、科学探究能力、创新意识及科学精神等方面的重视培养，必将在现代教育和新课堂改革中占据更加重要的地位并发挥更加重要的作用.本文就物理概念教学中实施探究式教学的情况进行初步探讨，并对物理概念教学的探究模式做出归纳.

一、创设情境

在引入物理概念之前，应先通过观察、实验等活动，或通过教师形象的语言描述，或利用各种形象化的直观教具展示，或通过电脑模拟等方法，创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的物理情境，使学生对要学的物理概念有充分的感知，对物理现象有一个明晰的概念，形成表象.教学过程中，教师要着重引导学生观察，达到了解现象、取得资料、发现问题、提出问题、激发创新欲望、增强创新意识和发展形象思维的目的.

如在《简谐运动》的新课教学中，教师可以先让学生观察弹簧振子、直尺的振动、节拍器等几个演示实验，并通过电脑展示一组真实的生活图片：海鸥展翅飞翔，树在风中摇摆等，同时辅以生动的语言描述.这样有利于引起学生的认知冲突.一方面学生会认为这些运动是机械运动，并把它们与竖直上抛的运动作类比，认为它们是匀变速直线运动;另一方面，他们会对自己的想法产生怀疑，进而引发新的认识与思考.这些认知上的冲突无疑会为下一步提出问题作好铺垫.

二、提出問题

探究始于问题，这个问题是学生接触或置身于教师精心设计的情境，捕捉到与原有知识产生联系，但又与事实有一定距离的背景下形成的.也就是说，当情境中包含有与学生现有观点、知识结构产生冲突的，令人困惑的信息时，学生便能提出许多“是什么”“怎么样”“为什么”“如何”等问题，进而促使他们寻找对策.

在《简谐运动》的新课教学中，学生在观察了一组实验及生活实例后，教师可以鼓励、引导学生自己提出需要探究的问题.学生会联想到他们比较熟悉的运动，如匀速直线运动、自由落体运动、平抛运动、匀速圆周运动等.我在带领学生学习新课时，通过以上引导，学生提出了不少的问题.如这些运动有什么特点？它们为什么会时快时慢，来回往复？我们应该怎么样去研究这类运动？生活中还有没有其他的主要运动？等等.学生的这些想法既是认知上的，也是情感上的，是教师启发引导学生进行下一步探索的重要基础和保障.

三、探索方案

问题提出以后，就有了学习和探究的目标，学生面对一个个问题，都会自发地将问题与原有的经验（知识）产生联系，选择原有的知识和原理来试图解决——“可能是由于……”，这就是对问题进行推理.假设无论正误，都能促进认识的发展.假设可以训练学生的分析、推理等逻辑思维能力和判断能力.在学生所提出的种种可能的假设基础上，进行进一步推理，选择最为合理的假设，针对这一假设提出证明的方案.

方案可由学生独立提出，也可有教师指导提出.教师要善于发现和肯定学生所提出的观点中的闪光点，因势利导.有时即使所知假设或方案不可行，如果学生坚持也不必武断否决，仍可给予鼓励，因为错误同样是一种探究，学生探究能力的发展必然要经过一次次错误，这样才能更好地认识问题和解决问题.

在《简谐运动》的新课教学中，学生根据提出的问题，进行猜想与假设时，由于学生对匀变速直线运动比较熟悉，他们中大部分学生猜想这些运动可能是一种具有往返性的匀变速直线运动.要验证这一结论，学生主要提出两种方案：一是研究物体运动过程中的位移变化情况;二是研究物体的受力特点.经过分析、比较，学生对后一种方案比较认可.为了探究的需要，我们选取水平弹簧振子作为研究对象，并制定了探究的方案.

四、实施探究

实施探究是一项通过搜集材料信息来验证假设的过程.实施探究的过程应该是一个实践的过程，这种实践活动可以分为两种，一是资料式，即学生通过查阅、调查等方式搜集、整理有关支持假设的材料，再经过分析、概括而得出结论;二是实验式，即按照方案，动手进行实验，通过分析实验现象、数据，总结实验结果.在这一阶段中，学生根据方案去收集支持假设所需的事实或证据，以此来说明假设.即使结果证明假设是错的或探究失败，未能搜集到证明假设的材料，也不能认定探究的行为就是失败的，而是应该重新审视假设和方案，加以改进，重新探究.

五、建构概念

1.思维加工.

在学生初步形成有关概念表象的基础上，这一环节应及时引导学生进行分析、比较、抽象、概括，排除次要因素，抓住主要因素，找出所观察到的一系列现象的共性、本质属性，形成概念，用准确而简洁的物理语言或数学语言给出确切的表述或定义，并指出所定义的物理概念的适用条件和范围.教学过程中，教师要留给学生一定的思考空间，并通过适时的启发，激活学生的思维，让学生逐步掌握归纳、概括物理概念的方法.

《简谐运动》教学的落脚点是让学生形成简谐运动的概念.学生经过实验探究，对做简谐运动的物体的受力特点已有了一定的认识.在此基础上，教师要鼓励、引导学生用自己的语言给出简谐运动的定义.事实证明，绝大部分同学能较准确地做到这一点，并且能从中学习到这种通过实验的探索发现来建立概念的方法.

2.巩固深化.

物理概念建立之后，通过与有关相近概念的对比，以及进行适当的应用，来巩固、深化对物理概念的理解，完善对概念认识的深度和结构.应用一般分为两个阶段：一是初步阶段，主要是培养学生应用概念的方法和准确性;二是创新运用阶段，主要是通过变式迁移，将概念灵活地、创造性地运用于新的物理情景中，把实际问题转化为物理概念的模型问题，然后分析、解决问题.

物理概念具有自身的特点，探索、总结物理概念课堂教学模式，并应用贯穿于物理课堂教学实践环节，对学生掌握物理概念及其形成过程、内涵与外延和学习物理概念的科学方法，培养学生获取知识的探究能力，增强学生的物理抽象思维、形象思维、直觉思维和创造性思维能力，都具有重要的理论价值和指导作用.教学实践证明，在素质教育体制下，这一模式切实可行，效果卓著，而且具有崭新的物理课堂教学的时代特征和创新教学魅力.

参考文献：

[1]高中物理概念教学方法初探[J].李杰.新课程（下）.2017.

[2]高中物理核心概念教学的思考与案例分析[J].李梅.中学物理教学参考.2017.

[3]如何有效开展物理概念教学[J].计国杰.数理化学习（教研版）.2017.