“探究學(xué)習(xí)”在物理教學(xué)中的應(yīng)用

“探究學(xué)習(xí)”在物理教學(xué)中的應(yīng)用

“探究學(xué)習(xí)”的倡導(dǎo)者是美國芝加哥大學(xué)施瓦布（Ｊ．Ｊ．Ｓｃｈｗａｂ，１９０９～）教授。他強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)方法與過程，認(rèn)為探究式過程和方法適合在理科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)造力”，并進(jìn)一步指出，教師的新技術(shù)和習(xí)慣，不是命令學(xué)生學(xué)習(xí)，而是教授學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)自我汲取知識(shí)的能力。

為了提高民族素質(zhì)，由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化，在物理學(xué)的教學(xué)中，不但要學(xué)到知識(shí)，更要得到能力的提高。故此教師不應(yīng)是傳統(tǒng)授業(yè)、解惑，而應(yīng)該有目的、有計(jì)劃地培養(yǎng)其學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)自我汲取知識(shí)的內(nèi)部能力。這種方法與能力的獲得，其主要渠道就是在“探究學(xué)習(xí)”為模式的教學(xué)之中。

“探究學(xué)習(xí)”的第一個(gè)特點(diǎn)是“學(xué)生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象，通過探究自然的過程而獲得知識(shí)。”①這就是說，在教學(xué)中，教師要把握好“知識(shí)”與“過程”的關(guān)系，這二者究竟誰為重點(diǎn)的問題，是傳統(tǒng)教育與“探究學(xué)習(xí)”的區(qū)別，所以在教學(xué)中正視探究自然的過程，將其列為重點(diǎn)，要通過過程的探究而獲得知識(shí)。為達(dá)到真正獲得知識(shí)的目的，必須注意以下幾點(diǎn)：

１．要善于通過實(shí)驗(yàn)來探究自然過程

在物理學(xué)中，許多自然事物的本質(zhì)屬性要通過實(shí)驗(yàn)才能揭示。所以對(duì)于實(shí)驗(yàn)的宏觀現(xiàn)象，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的變化，要善分析，要透過現(xiàn)象看到本質(zhì)；通過數(shù)據(jù)的變化來抽象出概念或規(guī)則，所以探究實(shí)驗(yàn)的過程，往往就是獲得知識(shí)的過程。例如，密度的概念對(duì)初中生也是很抽象的，利用不同質(zhì)量的同種物質(zhì)，與相應(yīng)體積數(shù)值，通過實(shí)驗(yàn)可以求出其密度大小，若結(jié)合實(shí)驗(yàn)，中學(xué)生是不難理解密度概念的。又例如在串、并聯(lián)電路中，對(duì)于總壓和分壓的關(guān)系，設(shè)有實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)也是很抽象的，若通過儀器的數(shù)據(jù)變化來分析，就容易理解了。

２．要善于用邏輯推理與數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法來探究物理學(xué)的自然過程

許多物理學(xué)的規(guī)則、公式，都是運(yùn)用已學(xué)過的舊知識(shí)在具體的條件下，通過數(shù)學(xué)的嚴(yán)密推導(dǎo)而得出結(jié)論，這又是一個(gè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，所涉及為兩大方面：其一為邏輯推理方式；其二為思維的方法。例如，力學(xué)中的動(dòng)能：ＥＫ＝１２ｍＶ２我們不僅要知道其表達(dá)式，更應(yīng)知曉其推導(dǎo)過程：外力Ｆ對(duì)物體做的功Ｗ＝ＦＳ，如果用ＥＫ表示物體的動(dòng)能，則有，ＥＫ＝ＦＳ，根據(jù)牛頓第二定律Ｆ＝ｍａ和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式Ｖ２＝２ａｓ，可得：ＥＫ＝ＦＳ＝ｍａＶ２２ａ＝１２ｍＶ２

“探究學(xué)習(xí)”的第二特點(diǎn)是“旨在培養(yǎng)學(xué)生從事研究的必要的探究能力”。②這種物理學(xué)科的探究能力，主要包括學(xué)科的學(xué)習(xí)方略，思維方法和正遷移的能力。

１．學(xué)科的學(xué)習(xí)方略

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以該學(xué)科的主要學(xué)習(xí)方略就是自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)論和方法論的統(tǒng)一。

從自然科學(xué)認(rèn)識(shí)論來看，主要是從感性到理性，從形象到抽象的認(rèn)識(shí)過程。堅(jiān)持實(shí)踐→認(rèn)識(shí)→再實(shí)踐→再認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)論。從方法論來看，就是堅(jiān)持理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，其方法要有序可尋，循序漸進(jìn)。整個(gè)方略將由（１）觀察→（２）實(shí)驗(yàn)→（３）控制條件→（４）測(cè)量→（５）記錄→（６）數(shù)據(jù)處理和解釋→（７）分類→（８）抽象、推理→（９）發(fā)現(xiàn)規(guī)律性→（１０）模型化→（１１）提出假說→（１２）驗(yàn)證假說等諸環(huán)節(jié)組成。其整體有機(jī)的綜合一體則是學(xué)習(xí)物理的過程，為第一問題的最高的概括。所以筆者建議，在教學(xué)過程中，教與學(xué)都要遵循這一方略和過程來進(jìn)行。

２．思維方法探究

問題的思維方法主要包括以下幾點(diǎn)：（１）學(xué)會(huì)系統(tǒng)思維，掌握發(fā)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律的能力；（２）學(xué)會(huì)逆向思維，掌握從反面分析問題的排除能力；（３）學(xué)會(huì)概括思維，掌握綜合能力；（４）學(xué)會(huì)辯證思維，掌握全面考慮問題的能力；（５）學(xué)會(huì)頓悟思維，掌握直覺的能力；（６）學(xué)會(huì)發(fā)散思維，掌握多角度著手處理問題的能力。

３．關(guān)于遷移問題

這些問題是將已學(xué)過的舊知在一定條件下應(yīng)用的問題，主要是學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平與思維方法的結(jié)合問題。這兩點(diǎn)解決得好，利用條件，就能實(shí)現(xiàn)具體情境中的正遷移。

“探究學(xué)習(xí)”的第三個(gè)特點(diǎn)是“旨在有效地形成認(rèn)識(shí)自然之基椽—科學(xué)概念。”③這一點(diǎn)說明了概念學(xué)習(xí)的意義，它是認(rèn)識(shí)和理解事物的基矗所以在物理教學(xué)中要重視概念的教與學(xué)。概念是同類事物本質(zhì)的屬性的特性。它是知識(shí)的單體，有人也稱其為知識(shí)的細(xì)胞，所以學(xué)習(xí)一切學(xué)科，真正的認(rèn)識(shí)自然，必須從概念學(xué)習(xí)做起。對(duì)概念的學(xué)習(xí)，要注意三點(diǎn)：

１．正確地形成概念在科學(xué)中概念的形成又通過抽取特征和將具體事例歸類而得到發(fā)展。學(xué)習(xí)概念的形成過程，亦復(fù)如此。這種方法利用正例與反例的比較、歸類，最后才能形成概念。

２．學(xué)會(huì)概念的內(nèi)涵和外延。內(nèi)涵是其最本質(zhì)的特征和屬性。外延又是概念本身的應(yīng)用范圍。

３．注意到概念的同化，找出概念的隸屬關(guān)系。這就是注意好某些概念的上、下位和并列關(guān)系，這樣才能從概念出發(fā)，學(xué)會(huì)規(guī)則學(xué)習(xí)，乃至高級(jí)規(guī)則學(xué)習(xí)。四、在物理教學(xué)中要培養(yǎng)積極學(xué)習(xí)、探索物理學(xué)奧妙的個(gè)性品格“探究學(xué)習(xí)”第四個(gè)特點(diǎn)是“培養(yǎng)探究未知世界的積極態(tài)度�！雹堋斑@種探究態(tài)度和積極性，只能在自主地抓取自然事物、現(xiàn)象的探究活動(dòng)中逐步培養(yǎng)。”⑤這種個(gè)性的品格或積極的態(tài)度，在我國學(xué)者看來，屬于外智力因素，在西方學(xué)者看來，屬于情感目標(biāo)范疇。

智力因素對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)有著積極的促進(jìn)作用，雖不能直接參與同化，但起到了動(dòng)力作用。其目標(biāo)又分為“接受”、“反映”、“價(jià)值化”、“組織”和“體系性格化”五個(gè)層次。初中生是不易達(dá)到較高的層次的，一般達(dá)到“價(jià)值化”就很不錯(cuò)了。高中生又能達(dá)到“組織”、“性格化”的層次。情感目標(biāo)的達(dá)成，離不開認(rèn)知學(xué)習(xí)，即在自主地抓住自然事物、現(xiàn)象的探究活動(dòng)中才能形成。所以情感目標(biāo)的達(dá)成要從認(rèn)知學(xué)習(xí)開始。離開這一點(diǎn)、談什么學(xué)科態(tài)度的培養(yǎng)都是一句空話。為此，教者要提高教學(xué)質(zhì)量，喚起學(xué)生希望的火花和自信又是十分重要的，它是培養(yǎng)情感目標(biāo)的良好起點(diǎn)。

上述正是“探究學(xué)習(xí)”特點(diǎn)在物理學(xué)科的貫徹與落實(shí)，這種貫徹與落實(shí)是符合現(xiàn)代教學(xué)改革的要求的，是現(xiàn)代理科教學(xué)應(yīng)有的模式。

注釋

①②③④⑤鐘啟泉：《現(xiàn)代教學(xué)論發(fā)展》教育科學(xué)出版社，１９８８年，第３６３－３６４頁。

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