探究式教学在普通物理力学课程中的应用探讨

◇宝鸡文理学院物理与光电技术学院 陈 磊

探究式教学是相对以往“满堂灌”模式而提出的一种新的教学模式。在新课程理念和新的社会发展背景下，以学生为主体的教学理念已经逐渐得到广大一线教师的认同。本文研究了探究式教学在物理学专业中普通物理力学课程中的应用。详细讨论了探究式教学与传统满堂灌模式的利弊以及具体的实施策略。

人类社会进入21世纪以来，随着中国经济的腾飞，世界格局发生了翻天覆地的变化，由20世纪的“一超多强”逐渐向中美两极过渡，在此背景下，世界各国间的竞争、合作关系日趋复杂、多变。在这样的时代大环境下，社会对人才的基本素质提出了新的要求，因此教育对社会发展进步发挥着越来越重要的作用，而作为发挥着对人才铸造成型重要作用的高等教育则是人才培养过程中的关键一环。以往的教学模式和目前时代对人才提出的新要求逐渐成为一种矛盾，而解决矛盾的重要途径就是积极的进行教育改革。教育改革不仅需要从宏观角度对教育制度进行调整，也需要对微观的教学模式进行有针对性的变革，以使其适应社会发展要求。作为一种新的教学方法，探究式教学模式受到了一线教师的广泛关注[1]。

普通物理力学课程是物理学专业学生入学第一学期就要学习的专业课，也是一门必修专业核心课程。力学是其它专业课程的基础，其主要内容是以牛顿三大运动定律为基础建立起来的经典力学体系，从内容上来说，其物理规律学生在中学阶段就已经熟知，然而本科阶段的力学需要把中学阶段的知识和微积分结合起来重新对物理概念进行定义。如果只是对中学阶段的知识进行简单的重复讲授，将难以引起学生的兴趣。而且，力学课程对于物理师范类专业学生来说，对他们今后从事中学物理教学至关重要，同时如果把力学开设成应试课程，也失去了对学生的学习成长的意义。因此，基于培养学生独立思考、创造性思维的能力，提高他们综合素质的目的，需要对传统的“满堂灌”教学模式进行改革，充分调动学生的学习积极性和探索欲，发挥他们的课堂主体作用。我们在开展力学课程教学时，将“探究式”教学方法引入课堂，所谓“探究式”，即：探索式的学习，在讲授基本物理知识时，有意识的强调学生对物理思想和研究过程以及研究方法的学习和掌握，引导他们主动思考，这样可以充分释放学生的创造性，能够极大的锻炼他们的创造性思维能力。而老师在整个教学过程中不再既是“导演”又是“演员”，而是整个过程的启发者和引导者。本文将从探究式教学模式实施中的三个主要过程进行讨论。

一、“探究式”教学模式的定义

“探究式”教学是区别于以往“满堂灌”教学模式的探索式、研究式的教学模式，其最突出的特点是教师预设问题，让学生独立或者合作去探索答案。既可以是一个具体的问题，也可以是对基本物理原理的探索，鼓励学生研究性、创造性的去思考问题和解决问题，而不是循规蹈矩、按部就班的按以往思维或解题习惯去解决问题。在这个过程中，学生具有充分的“自主权”决定从哪个角度入手分析，这无疑可以极大的激发学生的自主性和积极性，让学生对学习产生兴趣。而以往“满堂灌”教学是以老师讲授为主，一堂课50分钟大部分时间都是老师在讲，这难以保证学生的注意力始终“在线”，从而影响教学效果。在“探究式”教学模式具体实施的过程中，关键是老师和学生的相互配合，老师要善于“引”，而学生要积极“思”，这就要求老师备课时要充分的搜集丰富的适用的素材，同时学生要有一定的知识储备，同时还要发挥他们的发散思维，只有老师和学生完美配合，才能有效提高教学效果和质量。

二、“探究式”教学模式中老师的引导

虽然“探究式”教学模式是以学生为主体，但老师仍然是整个过程的设计者和主导者。老师不仅要对课堂内容进行深入分析，还要充分了解学生的特点、学习情况和学习积极性等，找到适合用作“素材”的内容，只有这样才能做到有的放矢。例如在讲授牛顿三大运动定律时，如果只是把规律内容讲授一遍，学生将会觉得很乏味，因为这些内容在中学阶段即是重点，老师已经强调过多次，如果再单纯的重复这些内容，丝毫不会激活他们的探知欲和创造性，所以我们可以以物理概念入手，引导他们思考牛顿为什么会提出三大定律，这三大定律中的核心概念是什么，为什么牛顿三大定律是经典力学的基础，这样学生会充分思考三大定律的建立过程，这样可以让学生了解物理概念和物理原理的研究过程[1]。在讲授质点和刚体模型时，可以引导学生思考数学和物理的区别，数学更强调严谨与规范，而物理更强调简化和物理意义，比如对没有物理意义的计算结果，在物理上的处理一般是舍去不用。再比如，在介绍简谐波在弦上传播形成驻波时，其频率需满足一定条件，从而频率是一系列分立的值而不是连续值，老师可以引导学生思考“量子化”的概念，进而激发他们对后续近代物理课程的学习兴趣。

除了对教材内容所涉及的物理概念、物理原理进行启发式、引导式的设置问题，还可以引导学生进行“思政化”的思考，比如在介绍刚体静力学平衡时，可以适时引入中国桥梁建设近几年取得的伟大成就，引导学生学习刚体平衡需要满足的条件的同时，了解我国桥梁事业的发展现状，详细介绍港珠澳大桥这一超级工程的建设过程[2]。通过介绍这个工程，可以把桥梁看做刚体，引导学生思考它的平衡状态，同时可以让同学们学习中国目前桥梁事业的发展现状，增强他们的民族自豪感和自信心，熏陶他们的爱国情操。

三、“探究式”教学模式中学生的探究

“探究式”教学模式具体实施过程最关键的是要激发出学生的学习积极性和主动性，因此其核心意义就是要充分发挥学生的主观能动性，让学生在整个教学过程中成为主体，学生的主动“探究”是这种教学模式和传统教学的主要区别。因此在具体实施时教师做了一定的引导之后要及时把“课堂舞台”交给学生，让学生自己去探究问题的答案，这个过程可以是学生自己解决，也可以以分组讨论的形式解决，学生会充分发挥自己的主观能动性，点燃他们的学习热情，挖掘他们的潜能，同时也可以增强协作意识[3]。另外这个过程的实施也不是一成不变的，所谓“教无定法”同样也有“学无定法”，老师可以采取多种形式进行实施。比如在讲波的干涉时，老师引导他们先对干涉现象做出归纳总结，学生讨论得出干涉需要具备的几个条件，这个过程可以充分引导他们进行发散思维，他们会搞清楚什么情况下会产生干涉，而什么情况不会出现干涉现象，让学生自主的建立概念，探寻概念的外延和内涵，这个过程不仅锻炼了思维能力，也加深了对知识、原理的理解。

四、“探究式”教学模式中老师的归纳总结

“探究式”教学模式的最后一步是老师要及时的对讨论结果做一归纳总结和评价，学生做了一定的“发散”、“探究”之后，所得到的结论是零散的、不系统的。这时老师要把所有同学或各个小组的讨论结果进行整合、梳理和评价，最后得出结论，这样每个同学既知道了自己没有考虑到的情况，也学习了别的同学和小组的结论，达到知识“共享”。这个过程，老师要对学生得到的结论进行鉴别对错，有的结论是对的、有意义的，就应该着重强调，而有些结论是错误的或者无意义的，就应及时指出问题，学生在这个过程中去伪存真也进一步增强了鉴别能力。这样，老师帮助学生构建起知识框架和脉络，辅助学生完成整个学习过程，同时培养了他们的自主学习能力和研究能力。

五、结束语

总而言之，随着时代的发展，“探究式”教学作为一种新的教学方法，由于整个教学过程“引”、“究”、“合”跟学生的认知和思维习惯完全吻合，逐渐的对越来越多的学科产生影响，一线教师也越来越接受这种教学模式。实践证明，“探究式”教学模式不仅能够充分激发学生的学习兴趣和热情，释放学生的创造性和积极性，能够让学生被动的接受知识变为主动的学习知识，不仅培养了学生的学习能力、思考能力，也增强了他们的创新能力和研究能力，为他们适应社会发展需要奠定基础。