國(guó)內(nèi)物理探究式教學(xué)研究綜述

國(guó)內(nèi)物理探究式教學(xué)研究綜述編輯員:zhuofuyu點(diǎn)擊:0錄入日期:2008-11-1520:05:00我要評(píng)論

20世紀(jì)60年代初芝加哥大學(xué)教授施瓦布明確提出把“探究教學(xué)”作為一種重要的教學(xué)方式。20世紀(jì)80年代初期，我國(guó)開始“探究式學(xué)習(xí)”的研究。2003年教育部制定的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，將科學(xué)探究作為學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。本文主要綜述了02年至今中國(guó)探究式教學(xué)比較重要的研究。一、物理探究式教學(xué)概述及其模式的研究

探究式教學(xué)是指教師在教學(xué)過程中幫助學(xué)生自己進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建，引導(dǎo)學(xué)生自己去認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)問題，激勵(lì)學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)腦，通過自主的探究學(xué)習(xí)獲得知識(shí)的一種教學(xué)模式。它的特征是：不直接把構(gòu)成教學(xué)目標(biāo)的有關(guān)概念和認(rèn)知策略直接告訴學(xué)生，而是教師創(chuàng)造一種智力和社會(huì)交往環(huán)境，讓學(xué)生通過探索發(fā)現(xiàn)有利于開展這種探索的學(xué)科內(nèi)容要素和認(rèn)知策略。探究式教學(xué)的理論基礎(chǔ)包括認(rèn)知心理學(xué)理論、有意義學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論等。國(guó)內(nèi)外主要探究教學(xué)模式有學(xué)習(xí)環(huán)模式、探究訓(xùn)練模式、“問題—探究—問題”教學(xué)模式、“自主、合作、探究”教學(xué)模式等。陳毅碩士對(duì)探究式教學(xué)的實(shí)質(zhì)、理論基礎(chǔ)、分類、主要教學(xué)模式進(jìn)行了詳細(xì)的綜述，并進(jìn)行了高中物理探究教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐的探索。[1]人民教育出版社的任長(zhǎng)松先生提出了探究式學(xué)習(xí)的18條原則。[2、3]

陸天明碩士認(rèn)為學(xué)習(xí)不是一個(gè)線性的過程：在具體的學(xué)習(xí)過程中，在對(duì)某個(gè)問題進(jìn)行研究時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)迂回曲折，甚至于出現(xiàn)重頭再來的現(xiàn)象。從學(xué)習(xí)的總的方向來看，學(xué)習(xí)過程實(shí)際上是在不斷地從問題到探索解決問題再到新問題的輪回，每通過一個(gè)輪回，學(xué)生的認(rèn)知水平都將被提高。而目前的探究式學(xué)習(xí)模式恰恰沒有注意到這種曲折與輪回，過分強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的線性關(guān)系。因此，他提出了立體式學(xué)習(xí)理論（認(rèn)為學(xué)習(xí)過程包含方法、內(nèi)容和性情三個(gè)維度）。并在立體式學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上提出學(xué)習(xí)復(fù)環(huán)模式，認(rèn)為學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)所包含的完整的要素有：吸引、提取、猜想、設(shè)計(jì)、探究、結(jié)論、交流、拓展、評(píng)估、吸引。[4]陸天明的理論與其它的探究式教學(xué)模式相比到底有什么實(shí)質(zhì)上的優(yōu)點(diǎn)與進(jìn)步還有待進(jìn)一步探討。吉林一中的趙雙菊老師提出探究式“雙建構(gòu)”教學(xué)方案：第一次建構(gòu)——通過學(xué)生的自我探究實(shí)現(xiàn)前物理知識(shí)的彌補(bǔ)和調(diào)整；第二次建構(gòu)——通過探究自悟?qū)崿F(xiàn)新舊知識(shí)的合理重組。[5]李兆清老師研究了初中物理“四環(huán)節(jié)”探究式教學(xué)模式，并結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，詳細(xì)討論了幾個(gè)重要而突出問題（如何培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)等）。[6]二、對(duì)物理探究式教學(xué)實(shí)施過程中一些具體問題的研究

在探究式教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)和提出問題是教學(xué)的開端。沈金林老師認(rèn)為探究性問題具有挑戰(zhàn)性、針對(duì)性、層次性、廣泛性等特點(diǎn)。提出在中學(xué)物理探究式教學(xué)中，教師可借助實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情景，引發(fā)認(rèn)知沖突產(chǎn)生問題，利用錯(cuò)誤的前概念誘發(fā)問題，在思辨中提出問題，在聯(lián)系實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問題。并給出了具體的例子。[7]云南師大的徐曉梅結(jié)合教學(xué)實(shí)踐介紹了初中物理探究教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境的途徑。[8]

教學(xué)監(jiān)控能力是指教師為了保證教學(xué)的成功，達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，而在教學(xué)的全過程中，將教學(xué)活動(dòng)本身作為意識(shí)的對(duì)象，不斷地對(duì)其進(jìn)行積極、主動(dòng)的計(jì)劃、檢查、評(píng)價(jià)、反饋、控制和調(diào)節(jié)的能力。探究式教學(xué)對(duì)教師教學(xué)監(jiān)控能力有更高的要求。范春煒碩士從操作流程、教學(xué)維度兩方面分析了物理探究式教學(xué)中教師教學(xué)監(jiān)控能力的構(gòu)成因素。并探索了物理教師教學(xué)監(jiān)控能力的提高策略。[9]我認(rèn)為在物理教學(xué)監(jiān)控能力方面還需要更加深入細(xì)致的研究。

探究式教學(xué)中的“評(píng)估”是指學(xué)習(xí)者在經(jīng)歷了探究活動(dòng)，并獲得超越原有知識(shí)和當(dāng)前觀察結(jié)果的新的理解后，對(duì)探究行為重新審視的過程。評(píng)估是探究過程的重要環(huán)節(jié)。沈金林老師研究了如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行評(píng)估，具體闡述了可在以下幾個(gè)方面指導(dǎo)學(xué)生：圍繞實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)開展評(píng)估、圍繞有關(guān)信息的科學(xué)性開展評(píng)估、嘗試評(píng)估有關(guān)探究結(jié)果解釋的科學(xué)性、嘗試通過練習(xí)強(qiáng)化學(xué)生的評(píng)估能力。[10]三、物理探究式教學(xué)具體實(shí)施應(yīng)用的研究

王宇航、郭玉英、曾路研究了用探究教學(xué)促進(jìn)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變。他們結(jié)合Posner等人提出的概念轉(zhuǎn)變模型和科學(xué)探究的基本要素，提出了包含7個(gè)步驟的教學(xué)設(shè)計(jì)方案。并據(jù)此教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)初二年級(jí)一個(gè)實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生進(jìn)行一學(xué)年的跟蹤研究，證明用探究教學(xué)可以有效促進(jìn)學(xué)生發(fā)生概念轉(zhuǎn)變。他們還提出對(duì)于不同層次的學(xué)生如何運(yùn)用探究教學(xué)促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變還有待進(jìn)一步研究。[11]

陳艷碩士進(jìn)行了高中生建立物理模型的探究式教學(xué)的研究。她在理論思考的基礎(chǔ)上，主要對(duì)《電磁感應(yīng)》、《動(dòng)量定理》、《動(dòng)量守恒定律》等典型內(nèi)容實(shí)施探究式物理模型教學(xué)實(shí)踐。并在高一、高二年級(jí)設(shè)置了實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班，對(duì)探究式教學(xué)效果進(jìn)行了調(diào)查。發(fā)現(xiàn)高二總體效果比高一好，高一中上等學(xué)生效果顯著，高二中下等學(xué)生效果顯著。[12]

沈嶸、郭玉英、曾路探索了如何用探究式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。并以浮力的教學(xué)為案例進(jìn)行了說明。[13]王會(huì)云碩士進(jìn)行了探究理念下高中物理分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究。他用指導(dǎo)式探究法進(jìn)行了楞次定律的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，用自由式探究法進(jìn)行了用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件的教學(xué)研究。并對(duì)探究理念下高中物理分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查分析。[14]

張玲老師將探究式教學(xué)應(yīng)用到力學(xué)復(fù)習(xí)課上：通過引導(dǎo)學(xué)生探究生活中最熟悉的自行車，復(fù)習(xí)了摩擦、壓強(qiáng)、慣性、杠桿等力學(xué)知識(shí)。幫助學(xué)生建構(gòu)了知識(shí)體系，培養(yǎng)了分析、解決實(shí)際問題的能力。[15]

要在應(yīng)試教育的大環(huán)境下推廣探究式教學(xué)，對(duì)“有探究性質(zhì)”的習(xí)題的研究是有幫助的。張振棣老師提出了設(shè)計(jì)探究型習(xí)題的五個(gè)方向，并給了例子。[16]馮艷云碩士研究了高中物理習(xí)題課探究式教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，并例舉了幾十道高一物理習(xí)題課探究式問題。[17]閻元紅認(rèn)為將原始問題置放在廣闊、開放的情境之中，使問題以開放的、客觀的情境為背景而呈現(xiàn)出來，可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。并給出了兩個(gè)這種習(xí)題的特征和例子。[18]四、基于信息技術(shù)的物理探究式教學(xué)的研究

當(dāng)前信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)越來越普及，也有許多人對(duì)應(yīng)用信息技術(shù)來促進(jìn)物理探究式教學(xué)進(jìn)行了研究。劉芳芳碩士對(duì)信息技術(shù)與中學(xué)物理教學(xué)進(jìn)行了較全面的綜述。并分別提出了多媒體環(huán)境下的兩種探究式教學(xué)模式——講授課型的“情境—探究”模式和實(shí)驗(yàn)課型的“實(shí)驗(yàn)—探究”模式；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的兩種探究式教學(xué)模式——實(shí)驗(yàn)課型的“演示—模擬—探究”和講授課型“討論—探究”模式，并列舉了教學(xué)案例。[19]李鐘琦碩士提出了基于校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的以自主學(xué)習(xí)為核心的“自主探究式”高中物理課堂教學(xué)模式：創(chuàng)設(shè)情境——提出問題——自主探索——網(wǎng)上協(xié)作——網(wǎng)上測(cè)試——課堂小結(jié)。并研究了物理課程與現(xiàn)代信息技術(shù)整合下的探究式教學(xué)的實(shí)施環(huán)境和實(shí)施策略。[20]李友興老師研究了基于網(wǎng)絡(luò)的探究式教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。[21]黃水南老師介紹了美國(guó)圣地亞哥州立大學(xué)的伯尼、道奇(BernieDodge)等人開發(fā)的一種基于網(wǎng)絡(luò)的探究式課程計(jì)劃——WebQuest。[22]裴楊、武法提研究了MBL支持的探究性物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。MBL是指Microcomputer—basedLab（基于微型計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)室），MBL技術(shù)產(chǎn)品包括傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用軟件。[23]肖軍碩士研究了信息技術(shù)環(huán)境下高中物理力學(xué)部分的探究式教學(xué)。提出了該部分的教學(xué)策略并給出了“摩擦力”和“平拋運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)案例。[24]五、物理探究式教學(xué)的實(shí)施現(xiàn)狀、效果和實(shí)施中存在的問題

作為一種探索中的教學(xué)方式，雖然被大量的實(shí)踐證明是有效的和先進(jìn)的，探究式教學(xué)在現(xiàn)實(shí)的實(shí)施過程中也必然會(huì)遇到一些問題。對(duì)這些問題的研究和反思，以及對(duì)探究式教學(xué)實(shí)施現(xiàn)狀的調(diào)查有助于完善和促進(jìn)探究式教學(xué)的發(fā)展，并有助于探索適合于中國(guó)國(guó)情的探究式教學(xué)方式。

劉改琴碩士對(duì)重慶市的中學(xué)教師的探究式教學(xué)觀念及其實(shí)施現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查研究。對(duì)中學(xué)教師探究式教學(xué)觀念的調(diào)查結(jié)果表明：①教師對(duì)目前探究教學(xué)開展的情況不很滿意?！爸v解法”依然是教師大多數(shù)間所采用的教學(xué)方法.他們認(rèn)為現(xiàn)有的考試制度、學(xué)校的硬件設(shè)施是造成這種現(xiàn)狀的主要原因。②教師肯定了自身能力和專業(yè)知識(shí)在探究教學(xué)中的作用。③教師認(rèn)為實(shí)際探究教學(xué)中難以把握的因素依次為:讓學(xué)生自主探究的程度、探究環(huán)節(jié)與物理內(nèi)容的整合、課堂秩序、教師介入的時(shí)間、程度。在探究的各個(gè)環(huán)節(jié)中，“發(fā)現(xiàn)并明確提出要探究的問題”、“得出結(jié)論、解釋和建構(gòu)物理模型”是最需要教師指導(dǎo)的兩個(gè)環(huán)節(jié)。④教師的教齡與教師所在的學(xué)校是影響教師觀念的兩個(gè)主要因素。對(duì)初中物理教師課堂探究教學(xué)實(shí)施現(xiàn)狀的調(diào)查結(jié)果表明：①教師已開始嘗試實(shí)施探究教學(xué)，實(shí)施現(xiàn)狀從整體上來說不容樂觀。②教師所實(shí)施的探究教學(xué)與課改所倡導(dǎo)的探究教學(xué)還有一定差距。③在教師的探究教學(xué)中存在一些問題，教師相關(guān)的專業(yè)知識(shí)、對(duì)探究教學(xué)的理解和把握能力是重要的影響因素。④教師的觀念在他們的教學(xué)實(shí)踐中體現(xiàn)的較少，教師的行為與他們所處的學(xué)校環(huán)境密切相關(guān)。面臨考試嚴(yán)厲大，即使認(rèn)同探究式教學(xué)，也無暇顧及。⑤教師對(duì)探究教學(xué)的理解還比較膚淺和片面。⑥教師渴望多擁有一些探究教學(xué)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但這些熱心不足以使他們?cè)谧约旱恼n堂中使用探究教學(xué)。劉改琴碩士還根據(jù)調(diào)查結(jié)果給出了一些改進(jìn)建議。[25]這些研究成果對(duì)我們研究推廣探究式教學(xué)是非常有啟發(fā)的。

鄒俊碩士根據(jù)學(xué)生原來物理基礎(chǔ)把學(xué)生分為優(yōu)秀組、良好組和一般組。對(duì)控制組采用講授教學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)組采用探究教學(xué)，并收集了一學(xué)年的教學(xué)實(shí)踐材料，研究結(jié)果表明：①總體來講探究教學(xué)可以提高學(xué)生物理綜合表現(xiàn)成績(jī)，探究教學(xué)更容易促進(jìn)學(xué)生的物理知識(shí)的深層理解。②探究教學(xué)對(duì)優(yōu)秀組學(xué)生的促進(jìn)作用是十分顯著，長(zhǎng)時(shí)間的探究教學(xué)可以促進(jìn)良好組的物理學(xué)習(xí)，探究教學(xué)對(duì)一般組學(xué)生的成績(jī)影響不明顯。③探究教學(xué)能夠發(fā)展學(xué)生的信自、收集能力、提高學(xué)習(xí)信心、有助于培養(yǎng)制定汁劃和動(dòng)手實(shí)踐的本領(lǐng)、更加有利于發(fā)展學(xué)生的交流合作的能為。[26]徐四六碩士的研究表明：中上等的學(xué)生能較快地適應(yīng)探究式教學(xué)，中下等的學(xué)生更習(xí)慣講授式教學(xué)；參加探究式教學(xué)的學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰秃献髂芰τ泻艽蟮奶岣?。[27]

林萍碩士的研究發(fā)現(xiàn)探究式教學(xué)實(shí)踐中有以下一些問題：學(xué)生方面：①學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解程度有差異。②學(xué)生對(duì)探究過程技能的掌握程度差異性較大。③學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平不同。④學(xué)生的非智力因素如探究動(dòng)機(jī)、興趣、情感、意志、性格等有所不同。教師方面：①課題的選擇。②如何確定探究的目標(biāo)。③針對(duì)不同的探究?jī)?nèi)容，探究中的各個(gè)環(huán)節(jié)的輕重該如何側(cè)重。④教師角色如何轉(zhuǎn)變。⑤如何營(yíng)造一個(gè)有利于探究的環(huán)境。⑥如何提高學(xué)生的問題意識(shí)。⑦如何關(guān)注不同層次的學(xué)生，讓好、中、差學(xué)生在探究過程中都有各自的發(fā)展。其他方面：①探究式教學(xué)較費(fèi)時(shí)間，而為了應(yīng)付高考，教學(xué)任務(wù)緊，課時(shí)不夠怎么辦？采用探究式教學(xué)到底效率如何?②鄉(xiāng)下學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件差，教學(xué)資源缺乏，如何進(jìn)行探究?林萍還針對(duì)這些問題給出了部分解決策略。[28]朱元英老師指出了目前普遍存在的對(duì)合作探究教學(xué)的片面、形式化的理解，澄清了自主、合作、探究學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和本質(zhì)，并敘述了一些實(shí)施策略。[29]六、結(jié)束語

從02年以來雜志上發(fā)表的文章來看，國(guó)內(nèi)對(duì)探究式教學(xué)進(jìn)行基礎(chǔ)研究、現(xiàn)狀調(diào)查的工作還不是很多。筆者認(rèn)為高校里的理論工作者應(yīng)該和廣大一線教師密切的聯(lián)系起來，充分發(fā)揮各自的理論優(yōu)勢(shì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)?？傊?，在探究式教學(xué)方面還有很多工作值得我們?nèi)プ觥?/p>

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