1. 請根據(jù)探究教學(xué)的基本特征，分析自己熟悉的一堂探究課例。
一．題情境特問特征
問題與疑問是探究式教學(xué)的起點(diǎn)，也是探究式學(xué)習(xí)的一個基本特征。初中物理探究式課堂教學(xué)，必須努力創(chuàng)設(shè)物理問題情境，讓學(xué)生在物理問題情境中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。讓學(xué)生在問題情境中產(chǎn)生問題，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，創(chuàng)設(shè)物理問題情境是探究式課堂教學(xué)的良好開端。
二．思維開放特征
探究式學(xué)習(xí)是通過發(fā)現(xiàn)問題，研究探索，從而獲取知識是和技能的一種學(xué)習(xí)形式，探究式學(xué)習(xí)關(guān)注的不僅僅是問題的結(jié)果，更注重的是學(xué)生主動探索問題結(jié)果的過程，關(guān)注培養(yǎng)學(xué)習(xí)的思維能力，特別是創(chuàng)造性思維的方法和途徑。因此，實施初中物理探究式課堂教學(xué)，必須具有思維開放特征。所有問題應(yīng)啟迪學(xué)生充分思考，必須給予學(xué)生廣闊的思維空間。
三．實踐探索特征
實踐是探索式學(xué)習(xí)的靈魂，實施初中物理探究式課堂教學(xué)，必須加強(qiáng)實施探索活動，讓學(xué)生圍繞研究的問題，在實驗，觀察，統(tǒng)計，讀書，查閱資料，搜集信息，訪問，調(diào)查，分析現(xiàn)象等大量實踐，探索活動中，豐富的感性認(rèn)識，訓(xùn)練，提高實踐能力，如要組織做好演示實驗，分析歸納，得出結(jié)果。注重引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，記錄，分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)果。
四．學(xué)生個體特征
探究式學(xué)習(xí)以發(fā)展學(xué)生個性，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才為目的。因此，初中物理探究式課堂教學(xué)，必須保證學(xué)生的主體位置，體現(xiàn)學(xué)生主體特征，使學(xué)生在教師的組織，指導(dǎo)下，獨(dú)立思考，自主實踐，主動學(xué)習(xí)。
五．方法教育特征
探究式學(xué)習(xí)，是通過探究過程，讓學(xué)生體會探究真理的方法的一種學(xué)習(xí)方式。在初中物理探究式課堂教學(xué)中，應(yīng)體現(xiàn)物理學(xué)研究方法教育的特征。對學(xué)生適當(dāng)進(jìn)行物理學(xué)研究方法的教育，如“研究決定電阻大小的因素”中的控制變量法?！把芯侩妷骸敝械念惐确?。“研究物理不受力，將會怎樣”中的推理發(fā)法，“研究力的概念”中的歸納法，另外，實驗，觀察，假設(shè)，比較，理想化也是物理常用的研究方法。
六．能力培養(yǎng)特征
探究式學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為目標(biāo)，初中物理探究式課堂教學(xué)，應(yīng)根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)和具體的教學(xué)內(nèi)容，努力培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，如培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考，創(chuàng)新思維能力，實驗操作，觀察分析，實踐探索能力，應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力等等。
《牛頓第一定律》的教學(xué)設(shè)計
新課標(biāo)明確提出“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”，“在教學(xué)中，教師應(yīng)該讓學(xué)生親歷思考和探究的過程，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法?！弊灾魈骄拷虒W(xué)是一種課堂教學(xué)模式，在課堂上要求教師充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，形成師生之間、學(xué)生之間的多向反饋結(jié)構(gòu)，在教師的啟發(fā)下，學(xué)生積極主動地解決問題。自主探究教學(xué)通過激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，把學(xué)習(xí)變成學(xué)生內(nèi)在的需求，從根本上促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、能力、個性的發(fā)展，乃至完美人格的形成。
但在實際的教學(xué)過程中，如何讓學(xué)生的主體性、主動性、創(chuàng)造性得到充分發(fā)揮，如何讓自主教學(xué)探究模式很好的得到實施，是教學(xué)過程設(shè)計的難點(diǎn)。在教學(xué)過程的設(shè)計時筆者認(rèn)為應(yīng)把握以下三個原則：1．學(xué)生已知的內(nèi)容可以通過自主探究方式讓學(xué)生獨(dú)自完成教學(xué)要求；2．學(xué)生未知的但經(jīng)老師啟發(fā)引導(dǎo)后能理解的也可通過自主探究讓學(xué)生獨(dú)自完成教學(xué)要求；3．學(xué)生未知的經(jīng)老師提示后理解也困難的才是需要通過老師主導(dǎo)來完成的。自主探究性教學(xué)模式，就是要讓學(xué)生成為教學(xué)活動的主人，成為學(xué)習(xí)和發(fā)展的主人。
自主探究教學(xué)模式的實施關(guān)鍵在于教師設(shè)計教學(xué)過程時要充分了解哪些是學(xué)生已知的知識點(diǎn)，哪些是未知的知識點(diǎn)，哪些是能啟發(fā)后掌握的，哪些是學(xué)生自己無法理解的，然后尋找探究點(diǎn)→再針對性地設(shè)計問題→設(shè)計具體探究過程。下面以《牛頓第一定律》的教學(xué)為例來看自主探究教學(xué)模式的具體應(yīng)用。
一、教材分析
這節(jié)教材首先對人類認(rèn)識“運(yùn)動和力”的關(guān)系作了歷史的回顧，介紹了四位科學(xué)家研究運(yùn)動和力的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻(xiàn)。然后講述牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。這是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程。學(xué)生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，所以在教學(xué)設(shè)計上應(yīng)以教材中有關(guān)“力是運(yùn)動的原因還是改變運(yùn)動的原因”這一問題認(rèn)識的發(fā)展歷史為線索，以科學(xué)思想、科學(xué)方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)。教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)放在理解人類認(rèn)識“運(yùn)動和力”的關(guān)系研究、思考、推理過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)上，注重知識的理解及與生活實際的聯(lián)系。為發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，思維的積極性，本課采取學(xué)生自主探究模式組織教學(xué)。
二、教學(xué)過程設(shè)計
引入新課：運(yùn)動的起因是什么
（一）學(xué)生閱讀歷史的回顧并找出四位科學(xué)家關(guān)于力和運(yùn)動的觀點(diǎn)
這塊內(nèi)容中有些知識點(diǎn)學(xué)生是已知的，也有未知的，但學(xué)生都看得懂，所以就由學(xué)生來完成，同學(xué)們相互補(bǔ)充，教師只起到歸納總結(jié)的作用。
1．亞里士多德：力是維持物體運(yùn)動的原因。
現(xiàn)象：在平路上人推車，車才能運(yùn)動，人停止用力，車子就要停下來。
2．伽利略：水平面上物體所以會停下來，是因為摩擦的作用，如果沒有摩擦，水平面上物體一旦具有某一速度物體將保持這一速度運(yùn)動下去。
笛卡兒：如果沒有其它原因，運(yùn)動物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動，即不會停下來，也不會偏離原來的方向。
牛頓：一切物體總保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
（二）問：以上四位科學(xué)家每一位都把人類的認(rèn)識向前推進(jìn)了一步，試分析每人推進(jìn)的一步體現(xiàn)在哪里？你認(rèn)為誰的貢獻(xiàn)最大？
教師通過設(shè)計這樣一個問題，指明學(xué)生要探究的內(nèi)容與方向，具體由學(xué)生們合作完成，教師只起到總結(jié)歸納的作用。
a）亞里士多德的貢獻(xiàn)：通過直覺的觀察提出問題為科學(xué)家的研究確立了課題。
b）伽利略的貢獻(xiàn)：（1）伽利略發(fā)現(xiàn)了不易直覺的摩擦力，改變了亞里士多德根據(jù)直接經(jīng)驗得出的直覺結(jié)論提出運(yùn)動不需力維持；（2）思維代替直覺認(rèn)識宇宙。
c）笛卡兒的貢獻(xiàn)：（1）明確勻速直線運(yùn)動；（2）指出速度改變是有原因的。
d）牛頓的貢獻(xiàn)：（1）推廣到一切物體；（2）提出靜止；（3）明確力的作用。
關(guān)于誰的貢獻(xiàn)大，學(xué)生眾說紛紜，沒有一個確切的定論，教師也無需給出一個正確的結(jié)論。但是通過對物理學(xué)歷史發(fā)展過程的考察，對四位科學(xué)家貢獻(xiàn)的探究，它將有助于學(xué)生了解物理學(xué)家認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)物理定理、定律的基本方法。從而“以史為鑒”，培養(yǎng)他們以物理學(xué)家認(rèn)識世界本來面目的方式去認(rèn)識世界。在一定意義上，通過對規(guī)律認(rèn)識的歷史的還原，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思想和科學(xué)方法論的教育是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。這是設(shè)計此問題的關(guān)鍵所在，也是本節(jié)課的亮點(diǎn)所在。
在該塊教學(xué)內(nèi)容中學(xué)生未知的是關(guān)于伽利略的理想實驗，教師要采取的教學(xué)方法是采用設(shè)計一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自己分析問題自己解決問題，具體可如下操作。
提問：伽利略用什么方法證明物體運(yùn)動不需要力來維持呢？
演示說明：設(shè)置一個向下的斜面，再圓滑地連一個向上的斜面。然后拿一個小球放在斜面某點(diǎn)上，由靜止運(yùn)動下來，它將沖上另一斜面。
教師設(shè)疑：它能“沖”到哪里，它能回到原來高度嗎？如果光滑，結(jié)果怎樣？
教師通過一系列問題引發(fā)學(xué)生的思考。通過實驗發(fā)現(xiàn)，它升不到原來的那個水平高度，這是因為摩擦較大。若換一個摩擦較小的斜面，可以看出，它就較接近那個水平高度。若摩擦越小，就越接近。這是實驗事實。科學(xué)推理：依據(jù)這可靠的實驗事實為基礎(chǔ)，然后沿著摩擦力越來越小的發(fā)展趨勢，去科學(xué)推理──假如摩擦非常非常的小、以至于沒有摩擦，那小球?qū)⒎浅７浅＝咏ぉひ灾劣谶_(dá)到原來水平高度。這是一種理想的實驗情景，即小球沿著光滑的斜面總能上升到原來的高度。教師指出“假設(shè)”兩個字用得很好，它對物理結(jié)論進(jìn)行合理的外推，其結(jié)論的得出符合邏輯。減小第二個斜面的傾角，傾角越小，小球為達(dá)到原來的高度所通過的路程就越長；傾角越小，通過的路程就越長。然后，我們再去科學(xué)推理，假如它最終成為水平面，那小球所通過的路程也就無限長，只能沿著水平面繼續(xù)運(yùn)動下去。
教師總結(jié)：“理想實驗”雖然也叫實驗，但它不等同于科學(xué)實驗。真實的實驗是一種實踐活動，而“理想實驗”則是一種思維活動，是由人們在抽象思維中設(shè)想出來而實際上無法做到的“實驗”。并指出理想實驗是以真實的科學(xué)實踐為基礎(chǔ)，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程做出了更深入的抽象分析。理想實驗是以正確的邏輯法則為依據(jù)的。它是自然科學(xué)理論研究中的重要方法。
（三）演示氣墊導(dǎo)軌實驗
氣墊導(dǎo)軌實驗是學(xué)生未知的實驗，所以采用的方法是由師生共同操作完成，教師介紹實驗裝置及裝置的特點(diǎn)，由學(xué)生來推動氣墊導(dǎo)軌上的物體，觀察它的運(yùn)動，進(jìn)一步地幫助學(xué)生加深理解物體不受外力作用時將做勻速直線運(yùn)動。
（四）讓學(xué)生們仔細(xì)閱讀牛頓第一定律的內(nèi)容，并思考定律包含的幾層含義
在進(jìn)行牛頓第一定律的教學(xué)時，不能只滿足于學(xué)生能復(fù)述牛頓第一定律的內(nèi)容，還應(yīng)幫助學(xué)生理解牛頓第一定律所包含的幾層意思。定律的理解是未知的，但可以在教師的啟發(fā)下，通過學(xué)生們相互討論、自主探究、教師補(bǔ)充共同完成下面的三層含義。
1．描述了物體不受外力作用時的運(yùn)動規(guī)律
牛頓第一定律描述了物體不受外力作用，或者所受的合外力為零時，物體將保持原來的運(yùn)動狀態(tài)──勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
2．闡明了力的科學(xué)定義
力是物體間的相互作用，它是改變物體運(yùn)動狀態(tài)，即產(chǎn)生加速度的原因，而不是產(chǎn)生和維持物體運(yùn)動的原因。
3．一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，揭示了物體普遍具有的屬性──慣性。
（五）學(xué)生聯(lián)系生活中的實際問題自己分析慣性問題
三、教學(xué)反思
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計打破了以往的傳統(tǒng)設(shè)計，從對學(xué)生的調(diào)查詢問看，學(xué)生對這樣處理牛頓第一定律的教學(xué)所采取的探究式教學(xué)方法相當(dāng)滿意，普遍反映通過探究學(xué)習(xí)真正深刻地認(rèn)識到了牛頓第一定律的本質(zhì)。教學(xué)方法的創(chuàng)新是這一節(jié)課最突出的亮點(diǎn)和成功之處。但在具體的實施過程中也深刻體會到教師應(yīng)該充當(dāng)怎樣的角色，才能較好地發(fā)揮學(xué)生的主體性，教師在整個教學(xué)過程中是導(dǎo)演，是顧問。要導(dǎo)的好、導(dǎo)的妙，對教師的要求很高。備課時既要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的目的要求來制定教學(xué)目標(biāo)，又要深入了解學(xué)生的認(rèn)識水平，精心設(shè)計教學(xué)流程，為學(xué)生鋪設(shè)符合其認(rèn)識規(guī)律的思維軌道，使學(xué)生的信息處理和思維活動得以順利進(jìn)行。教師在教學(xué)中要把活動貫穿于教學(xué)的全過程，使學(xué)生處于最大限度的主動激活狀態(tài)，使學(xué)習(xí)成為其自主活動。教學(xué)中不是只關(guān)注掌握知識結(jié)論，更要關(guān)注學(xué)生對知識形成過程的理解。堅持學(xué)生活動互動性，有利于加速知識的意義建構(gòu)。
2. 結(jié)合具體的探究教學(xué)案例，談?wù)勅绾蝿?chuàng)設(shè)問題情境和做好教師的有效指導(dǎo)。
交 流
評 價
發(fā)現(xiàn)問題
提出問題
進(jìn)行猜想
假 設(shè)
擬定方案
解決問題
鞏 固
升 華
在新的課程改革背景下，高中物理教學(xué)突出科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生的主動發(fā)展。探究性學(xué)習(xí)的最基本程序是：發(fā)現(xiàn)問題提出問題，進(jìn)行猜想假設(shè),擬定方案解決問題，鞏固升華,交流評價。
其過程是圍繞問題開展探索、研究，問題成了探究的核心，包括問題的發(fā)現(xiàn)、提出、研究和解決。物理學(xué)家海森堡說：“提出正確的問題，往往等于解決了問題的大半”；著名教育家陶行知先生曾經(jīng)說過：“發(fā)明千千萬，起點(diǎn)是一問”?？梢姲l(fā)現(xiàn)問題、提出問題是探究問題的起點(diǎn)和開端，是解決問題的關(guān)鍵。
那么如何才能培養(yǎng)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)、提出問題的能力呢？這就要求教師在探究教學(xué)中必須把學(xué)生要學(xué)習(xí)的內(nèi)容巧妙地轉(zhuǎn)化為問題情境。
問題情境就是一種具有一定的困難，需要學(xué)生努力去克服（尋找完成任務(wù)的途徑、方式），而又在學(xué)生能力范圍內(nèi)（努力可克服）的學(xué)習(xí)情境。
教師創(chuàng)設(shè)一定的探究式問題情境是學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的動因，其目的在于引發(fā)探究和思維的火花，為問題的探究和解決播下思維的種子。教師精心創(chuàng)設(shè)問題情境，可讓學(xué)生從對問題情境的感知中激發(fā)強(qiáng)烈的問題意識和探求動機(jī)，然后通過積極的探究解決問題，從而發(fā)展其思維能力的創(chuàng)造性。因此創(chuàng)設(shè)問題情境在探究式教學(xué)中具有重要的意義。
二．創(chuàng)設(shè)探究式問題情境時應(yīng)遵循的原則
1．問題情境的素材要有針對性
必須對學(xué)生已有知識經(jīng)驗和教材內(nèi)容進(jìn)行全面的、科學(xué)的分析。要深入分析和挖掘教材內(nèi)容中蘊(yùn)涵著的能力價值和情感價值的知識，利用這些知識作為情境素材，創(chuàng)設(shè)問題情境，才能激發(fā)學(xué)生探究的興趣。
2．問題情境要有方向性
教師通過情境要把問題設(shè)在學(xué)生有疑之處，這樣的問題才能引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生探究的興趣。而問題一旦得以解決，學(xué)生就會有“柳暗花明”的感覺，有極大的成就感，從而激起進(jìn)一步探究的欲望。
3．問題情境要難易適度
難易適度的問題情境是引起學(xué)生探究，激發(fā)學(xué)生思維的重要條件。問題情境過于簡單，不能激發(fā)學(xué)生探究的興趣。問題過難，又會使學(xué)生感到力所不及，不知從何做起，可能會失去探究學(xué)習(xí)的興趣。
4．問題情境創(chuàng)設(shè)時要留給學(xué)生足夠的等待時間
案例：足夠的等待時間能使學(xué)生提出問題的質(zhì)量提高，猜測性提問和回答增多，推理活動增加，問題多樣化，問題和回答的靈活性增大，學(xué)生學(xué)習(xí)自信心增大；學(xué)生特別是后進(jìn)生的期望效應(yīng)提高。
案例：《自由落體運(yùn)動》教學(xué)過程中，可圍繞物體下落快慢與所受重力無關(guān)這一難點(diǎn)，通過差異性實驗來創(chuàng)設(shè)探究式問題情境。
實驗1：鐵片（或錢幣）與小紙片從同一高度同時下落，可看到鐵片下落得快；（由于“重的物體下落快”這一生活經(jīng)驗存在于大多數(shù)同學(xué)的頭腦中，因此安排實驗1，讓學(xué)生觀察到“重的物體下落快”的現(xiàn)象，暴露學(xué)生原有的錯誤觀點(diǎn)，欲揚(yáng)先抑。）
實驗2：將小紙片揉成紙團(tuán)再與鐵片從同一高度同時下落，可看到兩者幾乎同時落地；（師：小紙片揉成紙團(tuán)后，重量變嗎？生：不變！師：那為什么紙片揉成紙團(tuán)后就下落得快了呢？投石激波。）
實驗3：大紙片與小紙片揉成的紙團(tuán)從同一高度同時下落，可看到輕的小紙團(tuán)下落得快；（咦，怎么輕的物體下落反而快了呢？！學(xué)生驚訝不已。通過強(qiáng)烈的對比，激發(fā)起了學(xué)生探究的動機(jī)，促使學(xué)生積極地思考，從而主動跳出“物體下落快慢與重力相關(guān)”的思維怪圈，去分析現(xiàn)象背后的本質(zhì)——空氣阻力的影響。再通過對空氣阻力的分析，讓學(xué)生意識到正是空氣阻力的影響使得落體運(yùn)動變得異常復(fù)雜，一時難以看清問題的本質(zhì)，從而啟發(fā)學(xué)生從簡單入手，抓住主要因素重力，忽略、排除次要因素空氣阻力，進(jìn)而引出實驗4。）
實驗4：毛錢管實驗，可以看到在真空環(huán)境下，錢幣和羽毛同時落地。（使學(xué)生建立起“忽略空氣阻力時，同一地點(diǎn)任何物體下落快慢都相同”的觀點(diǎn)。）上述演示實驗各具目的、有機(jī)結(jié)合：實驗1創(chuàng)設(shè)情境、引出錯誤，實驗2提出問題、引起思考，實驗3強(qiáng)烈對比、激活思維，深入分析、揭示本質(zhì)，實驗4解決問題、得出結(jié)論，一環(huán)緊扣一環(huán)，層層深入，把學(xué)生由對現(xiàn)象的感性認(rèn)識逐步引向?qū)Ρ举|(zhì)的理性認(rèn)識。
