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【摘 要】 本文把大学物理课堂中探究式教学作为研究对象，依托现代教育思想，深入研究在大学物理课堂中如何开展探究式教学，着重讨论了教学设计和实施策略。大学物理课程作为高校理工科学生的重要基础课程之一，对于培养和提高学生的综合素质、思维能力、创新能力，培养学生科学的思想方法和辨证的唯物主义世界观等具有其他课程不可替代的作用。探究式教学作为一种重要的教学方式，己是当今课程与教学的核心思想与基本理念，因而也是大学物理课程教学改革中极其重要的一部分。
【关键词】 探究式教学；大学物理；课堂应用
教学是教育研究中的一个永恒的主题，有效教学是人类教学追求的目标，自从有了教学活动，人类从未停止过对有效教学的追求。夸美纽斯在他的《大教学论》一书的扉页上一语道出“有效教学”的重要性：“寻求并找出一种教学的方法，使教员因此可以少教，但是学生可以多学；使学校因此可以少些喧嚣、厌恶和无益的劳苦，多具闲暇、快乐和坚实的进步”（傅任敢译，1999）。于是，使“教学”渐臻“有效”成为人们一种自觉的行动追求。
高等教育承担着培养高级人才、发展科学技术、促进社会主义现代化建设的重大任务，提高教学质量是高等教育发展的核心任务，也是建设高等教育强国的基本要求。1999年中国提出扩大高校招生规模，以提高国民素质，提升学历，缩小与国外受教育水平差距。高校扩招实现了我国教育发展阶段性飞跃，教育规模日渐扩大，在校大学生逐年攀升，但扩大教育教学规模进程中，也产生了一些突出的问题，大学扩招导致办学力量分散，教学资源短缺，教学质量呈现下滑之势。面对高等教育这些问题，2010年7月出台的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，明确指出要全面提高高等教育质量，到2020年，高等教育结构更加合理，特色更加鲜明，人才培养、科学研究和社会服务整体水平全面提升。《纲要》将以“提高高校人才培养质量”为首要目标的同时，将教学视为教师考核的重要内容，以凸显教学在高校中的重要地位。高等教育学科教育的有效教学，也正是在应对这一困境与符合这一形势而得以逐渐关注。
一、探究式教学（inquiry-based teaching）
在当今国际科学教育改革的浪潮中，Inquiry是出现频率较高的几个关键词之一。按照《牛津现代高级英汉双解辞典》中的定义，探究是“求索知识或信息特别是求真的活动；是搜寻、研究、调查、检验的活动；是提问和质疑的活动”。通常又将其分为广义和狭义两种，广义的探究泛指一切独立解决问题的活动。狭义的探究专指科学探究或科学研究。与“研究”比较，在科学领域人们普遍接受的“探究”一词和英文原意更为贴切。就语义而言，据《辞海》（1989年版）的解释，“研究”指“用科学的方法探求事物的本质和规律”，“探究”则指“深入探讨，反复研究”。从语感来说，“研究”一词似乎多了几分严谨、稳重，而“探究”则更有生气，更有动感，也更符合学生的身心特点。因此，现在使用的科学探究具有双重含义。如美国《国家科学教育标准》中对科学探究就是这样表述的：“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也是指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”之所以这样表述，乃是由于学生的科学探究式学习活动在本质上与科学家的科学探究活动有很多相似之处。也就是说，探究式教学是让学生经历与科学工作者的科学研究比较相近或相似的过程，从中建构知识与培养技能，体验探究的曲折与乐趣，感受科学的思想，培育科学的精神。
二、大学物理课堂中探究式教学的教学设计
1、探究内容的选择
在这里所说的探究内容是指探究的具体对象，即从大学物理学科知识体系中选择出符合目标要求的适合于探究式教学的探究对象，因为并非所有的大学物理内容都适合于探究。这里面有三种情况，一是有些内容，特别是一些抽象的很难通过简单的探究活动所能概括出来的内容，不利于我们进行探究式教学；二是有些内容，结论在中学物理中己经涉及，在大学物理中对它只是数学表达和相关问题处理方法不同罢了，所以对这些内容就没有探究价值；三是有些内容，由于材料、设备或者由于学生学习准备情况的限制，不能进行探究。并非所有可探究内容都能符合探究式教学的整体计划，有时也许是不符合学科知识体系的要求，有时也许是不符合学生能力的逻辑发展。有时我们所面对的内容是固定的，只是经过分析觉得这个内容适合于进行探究教学的方式，才展开探究式教学。探究内容的选择可以按照下面这些原则：
1）适度的原则。这里的适度，一方面是指工作量上的适度。在探究式教学中，探究内容既不能过于复杂，需要太长的时间进行探究，也不能太过简单，学生很容易就可以得出结果，从而失去探究的兴趣。在每一次探究中，一般要选择只含一个中心问题的内容，进行一次探究循环过程即可解决问题，通常不要求学生对证据作过多的探究。适度的原则更主要的是指难度上的适宜。探究内容难度确定的理论依据之一就是维果茨基的最近发展区理论。在一般情况下，探究问题的解决所需的能力应在学生的最近发展区之内，对这样的难度水平的问题，学生通过努力可以解决。换一种更通俗的说法，即选择的探究内容对于学生来讲，通过对他们己有的知识、能力的提取和综合，是可以进行探究并能得到结果的，但是，这些内容对学生来讲决不能毫无疑问、不费努力即可解决。适宜的难度要求探究的内容具有适度的不确定性，其变量的多少要以学生能够掌握和控制为限度，过多的变量使学生产生过多的疑惑。
2）引起兴趣的原则。学生主体性得以发挥的前提条件之一便是具有了内在动机，因此，以学生发挥主体作用为特征的探究式教学，必须能充分激发学生的内在动机，探究的内容即肩负着这样的使命。可以这样讲，学生对探究内容的兴趣是探究活动进行下去的动力源泉。怎样的内容才能引起学生的兴趣呢？首先，能够满足学生现实需要的内容能够引起学生兴趣。这也是当代科学教育把目光转向学生生活、选择切合学生实际生活内容的原因之一。其次，对于超越常规但又在情理之中的问题内容，学生也会感兴趣，因为这样的问题能够激發学生了解的欲望。再次，对于具有一定难度的问题学生感兴趣。学生有一种天生的好奇倾向，喜欢探索未知世界，喜欢探究问题的答案。随着问题的解决，学生的好奇心得到了满足，也同时感受到了成就感，这些成为他进一步探究的动力所在。 3）可操作性的原则。探究式教学的特征决定着探究内容应具有可操作性，即探究内容是可以通过有步骤的探究活动得到答案的问题。这里有两条主要标准：一是探究的结果与某些变量之间具有因果联系，这种因果联系通过演绎推理是可以成立的。如果这种因果联系不成立，探究活动便没有结果，如果这种因果联系不能以演绎方式而推得，就会使探究活动不严密，学生也难以把握。二是这种因果联系在现有条件下可以通过探究活动而证明。所谓现有条件，即是一方面是指现有的物质条件，如学习材料、探究工具等，另一方面指学生己有的知识准备、技能准备等。
2、探究内容的设计
对探究内容进行设计的主要目的是：使探究内容更具有操作性，使探究内容缩小到一个学生可以把握的范围，使探究内容更易引起学生的兴趣，更易激发起学生的探究动机。探究内容设计的主要策略有：
1）操作化策略。操作化策略就是把一般的学习内容转化为进行操作的探究内容，主要的方法一是可测量化处理，二是推理处理。现代科学的主要特征就是追求实证和量化，无论实证和量化都要求对引起事物产生变化的变量进行测量，以寻求变量的因果联系。但是，我们面对的学习内容在很多时候变量模糊不清，有些变量无法进行测量，这时，就要求对学习内容进行处理，确定一定的常量、变量，以及对变量的测量方法，便于进一步设计实验、验证假设。在探究式教学中，我们常常遇到这样的内容，由于这些内容过于复杂，简直无法进行探究。但是，当我们对学习内容进行合乎逻辑的推理，就会得到一些推论，这些推论则是可以进行探究的，或者说可以进行验证的。
2）具体化策略。具体化的策略主要应用于比较抽象、概括的内容。这些内容一是由于离学生日常生活较远，很难引起学生的兴趣，二是涉及范围太广，无法着手进行探究，这就需要把问题具体化。
3）趣味化策略。趣味化策略是一个比较广泛的概念，凡是把学习内容变得更有趣、更易激发学生动机的方法。具体方法有：生活化，把一些抽象的理论问题应用到生活的具体现象中，通过研究具体的生活现象，揭示蕴含的物理规律。故事化，就是把一些抽象的问题用有趣的故事和物理学史料表达出来，以引起学生的兴趣。
三、安排探究时间
在实际设计过程中，我们要考虑的一个问题就是：我们应从哪几个方面来设计探究的时间，从而使探究时间分配更加合理，切合教学实际的需要。一些研究认为，名义学习量、实际学习量、单元课时量、专注学习时间、教学时间的遗失几个变量影响着教学的时间效益。就探究教学来讲，专注学习时间和教学时间的遗失是两个最有影响的变量，下面分别予以讨论。
1、专注学习时间。指学生在探究活动中积极地、专心地进行探究的时间。实践证明，在探究活动中，并不是所有学生都在始终如一地认真参与。部分学生注意力涣散，不专心探究的情况时有发生。因此，即使同时经历同样的探究活动，每个学生的专注时间也是完全不一样的。研究发现，学生的专注学习时间对学生的学习成绩有很高的相关，也就是说，学生学习成绩的好坏在很大程度上取决于专注学习时间的多少。专注学习时间主要受以下几个因素影响：①学生的年龄。一般来讲，年龄小的学生专注学习的时间要短一些，而年龄大的学生专注学习时间要长一点，对于大学生来讲，专注学习时间相对较长；②学生的个性特征。性格稳定的学生要比激动型的学生坚持的时间要长一些；③学生的情绪状态。处于稳定态的学生要比有心事的学生有更多的专注学习时间；④学生的学习能力。能力低的学生多出现不专心的行为，使学习中断，而能力高的学生，一般在注意力涣散前先完成了学习任务；⑤学生对学习对象感兴趣的程度；⑥动机的强度。适度强度的动机水平可以延长学生的专注时间，动机过高或过低都会分散学生的注意力。在探究式教学中，还有一个重要因素影响着专注时间变量：学生在探究活动中的地位。处于领导地位的学生有更多的参与时间，专注学习时间会比处于从属地位的学生要长一些。
2、教学时间的遗失。指由于受外界干扰或对教学处理不当所造成的教学时间的浪费。在探究教学中，主要由以下因素导致探究时间的遗失：一是因偶发事件引起的教学中断。这种偶发的事件，可能来自于外部，也可能来自于内部，如个别学生的捣乱，学习材料出现问题，探究活动出现意外等。这些事件，是探究教学活动中经常发生的。二是问题情境呈现时间过长。每一次探究活动都要对问题情境进行充分、清晰的展示。但展示时间过长，就会造成探究时间的遗失和浪费。三是探究环节的转换时机没能抓住造成探究时间的浪费。没能抓住转换时机，有时是由于学生对探究的过程不很清楚，对探究的策略掌握不好，不知何时能够转入下一步探究。
四、探究活动的一般步骤及教学活动的设计
学生在探究过程中的学习过程即是探究过程，这种学习与真实的科学探究活动有所不同：
1、就大多数科学探究而言，探究者并不知自己的探究结果会是怎样的，而对探究教学中的探究活动而言，大多数都是有着明确探究结果的，虽然这些结果学生并不知晓。如果没有达到这些探究结果，探究教学就在一定程度是失败的。
2、大多数科学探究所面临的问题情境远比探究教学的情境复杂，无关变量特别多，而探究教学中的问题情境一般是经过纯化的，无关变量较少。
3、大多数科学探究活动都以结论的得出而告终，而探究教学中这一过程并未完结，还要引导学生根据一定的反馈对整个过程进行反思。
探究教学之所以为探究教学，是因为它借用了科学探究活动的方法、方式。科学探究活动一般要经历以下步骤：确定问题—提出假设—验证结论。以下，结合本人亲身实践教学活动和研究，提出了以培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和解决实际问题的能力为宗旨，以信息技术为工具，以学生自我评价为主要评价方式的，以学生为主体、以教師为主导、以学生自主探究为主线的，以认知结构理论和建构主义教学理论为主要理论依据的，大学物理课堂中探究式教学活动的步骤：创设情境—提出问题—自主探究—合作交流—综合运用—总结提高，如图1所示，操作特征如下： 1）创设情境：教师通过精心设计教学程序，利用大学物理演示实验或者利用现代信息技术创设与主题相关的、尽可能真实的情境，使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。学生在实际情境下进行学习，可以激发学生的联想思维，激发学生学习物理的兴趣与好奇心，使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验，去同化和索引当前学习到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联系，并赋予新知识以某种意义。
2）提出问题：教师通过精心设计教学程序，指导学生通过课题质疑法、因果质疑法、联想质疑法、方法质疑法、比较质疑法、批判质疑法等方法与学生自我设问、学生之间设问、师生之间设问等方式提出问题，培养学生提出问题的能力，促使学生由过去的机械接受向主动探究发展。
3）自主探究：让学生在教师指导下独立探索。先由教师启发引导（例如介绍理解相关概念，探究材料和探究工具的使用），然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。它有独立发现法、归纳类比法、打破定式法、发明操作法等方法。
学生始终处于主动探究、主动思考、主动建构意义的认知主体位置，但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导；教师在整个教学过程中说的话很少，但是对学生建构意义的帮助却很大，充分体现了教师指导作用与学生主体作用的结合。
4）合作交流：教师指导学生在个人自主探究的基础上进行小组协商、交流、讨论即协作学习，进一步完善和深化对主题的意义建构，并通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。通过这种合作和沟通，学生可以看到问题的不同侧面和解决途径，从而对知识产生新的洞察。教师在指导学生进行“协作学习”时，必须注意处理与“自主学习”的关系，把学生的“自主学习”放在第一位，“协作学习”在“自主学习”基础之上并在教师指导下进行。
5）综合运用：大学物理的教学目标之一，就是帮助学生学会物理的思维。解题决不应建立在纯粹的记忆和机械的模仿之上，而应留给学生充分发展的时间和空间，使其在自主学习和协作学习中，培养自己的观察、记忆、猜测、想象、纠错与创新解法等综合能力，当学生完成一些定律、定理的建构后，提供一些综合运用的机会让学生更好的掌握所学知识。
6）总结提高：由学生做或教师做或师生共同做，教师总结课堂重点、难点，可以為学生提供与学习主题相关的扩展材料，启发学生在课后思考，起到总结提高的作用，也可以通过让学生写小论文的形式汇报学习心得。
值得注意的是，以上6条探究式教学步骤是对一般情况而言提出的，实际课堂中可以灵活变通。例如，局限于某个小问题，学生探究的时间不会很长，难度也不大，就没有必要严格按上述6条步骤展开，只需要提出（发现）问题—集体探究—得出结论（解释）。这样，让探究式教学和传统教学有机结合起来，既能训练了学生探究能力又能保证课堂教学效率。
五、结语
“科学的本质在于探究”。大学物理实验作为科学课程的重要内容，应体现其探究性的特征，大学物理教学的过程就应该是一个探究学习的过程。让学生经历类似科学家科学研究的一般过程，使学生的知识、智能、品德、心理等都得到和谐的发展，从而提升学生探究未知事物的兴趣和能力。实践表明，让学生通过实验观察，独立思考和主动探究，逐步理解和掌握知识的发生过程和认识其内在联系，建立良好的知识和能力结构，在学习中体验科学探究的快乐，养成了良好的科学探究能力和科学创新能力，必然会为学生的终身发展奠定基础，这也是我们大学物理探究性课堂教学的核心宗旨。
参考文献：
[1]罗星凯.探究式学习：含义、特征及核心要素[J].教育研究，2001，（12）
[2]任长松.探究式学习：18条原则[J].教育理论与实践，2002，（1.2）
[3]丁红.高校物理探究式课堂教学的实践与探索[J].柳州师专学报，2006，（2）.
【关键词】 探究式教学；大学物理；课堂应用
教学是教育研究中的一个永恒的主题，有效教学是人类教学追求的目标，自从有了教学活动，人类从未停止过对有效教学的追求。夸美纽斯在他的《大教学论》一书的扉页上一语道出“有效教学”的重要性：“寻求并找出一种教学的方法，使教员因此可以少教，但是学生可以多学；使学校因此可以少些喧嚣、厌恶和无益的劳苦，多具闲暇、快乐和坚实的进步”（傅任敢译，1999）。于是，使“教学”渐臻“有效”成为人们一种自觉的行动追求。
高等教育承担着培养高级人才、发展科学技术、促进社会主义现代化建设的重大任务，提高教学质量是高等教育发展的核心任务，也是建设高等教育强国的基本要求。1999年中国提出扩大高校招生规模，以提高国民素质，提升学历，缩小与国外受教育水平差距。高校扩招实现了我国教育发展阶段性飞跃，教育规模日渐扩大，在校大学生逐年攀升，但扩大教育教学规模进程中，也产生了一些突出的问题，大学扩招导致办学力量分散，教学资源短缺，教学质量呈现下滑之势。面对高等教育这些问题，2010年7月出台的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，明确指出要全面提高高等教育质量，到2020年，高等教育结构更加合理，特色更加鲜明，人才培养、科学研究和社会服务整体水平全面提升。《纲要》将以“提高高校人才培养质量”为首要目标的同时，将教学视为教师考核的重要内容，以凸显教学在高校中的重要地位。高等教育学科教育的有效教学，也正是在应对这一困境与符合这一形势而得以逐渐关注。
一、探究式教学（inquiry-based teaching）
在当今国际科学教育改革的浪潮中，Inquiry是出现频率较高的几个关键词之一。按照《牛津现代高级英汉双解辞典》中的定义，探究是“求索知识或信息特别是求真的活动；是搜寻、研究、调查、检验的活动；是提问和质疑的活动”。通常又将其分为广义和狭义两种，广义的探究泛指一切独立解决问题的活动。狭义的探究专指科学探究或科学研究。与“研究”比较，在科学领域人们普遍接受的“探究”一词和英文原意更为贴切。就语义而言，据《辞海》（1989年版）的解释，“研究”指“用科学的方法探求事物的本质和规律”，“探究”则指“深入探讨，反复研究”。从语感来说，“研究”一词似乎多了几分严谨、稳重，而“探究”则更有生气，更有动感，也更符合学生的身心特点。因此，现在使用的科学探究具有双重含义。如美国《国家科学教育标准》中对科学探究就是这样表述的：“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也是指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”之所以这样表述，乃是由于学生的科学探究式学习活动在本质上与科学家的科学探究活动有很多相似之处。也就是说，探究式教学是让学生经历与科学工作者的科学研究比较相近或相似的过程，从中建构知识与培养技能，体验探究的曲折与乐趣，感受科学的思想，培育科学的精神。
二、大学物理课堂中探究式教学的教学设计
1、探究内容的选择
在这里所说的探究内容是指探究的具体对象，即从大学物理学科知识体系中选择出符合目标要求的适合于探究式教学的探究对象，因为并非所有的大学物理内容都适合于探究。这里面有三种情况，一是有些内容，特别是一些抽象的很难通过简单的探究活动所能概括出来的内容，不利于我们进行探究式教学；二是有些内容，结论在中学物理中己经涉及，在大学物理中对它只是数学表达和相关问题处理方法不同罢了，所以对这些内容就没有探究价值；三是有些内容，由于材料、设备或者由于学生学习准备情况的限制，不能进行探究。并非所有可探究内容都能符合探究式教学的整体计划，有时也许是不符合学科知识体系的要求，有时也许是不符合学生能力的逻辑发展。有时我们所面对的内容是固定的，只是经过分析觉得这个内容适合于进行探究教学的方式，才展开探究式教学。探究内容的选择可以按照下面这些原则：
1）适度的原则。这里的适度，一方面是指工作量上的适度。在探究式教学中，探究内容既不能过于复杂，需要太长的时间进行探究，也不能太过简单，学生很容易就可以得出结果，从而失去探究的兴趣。在每一次探究中，一般要选择只含一个中心问题的内容，进行一次探究循环过程即可解决问题，通常不要求学生对证据作过多的探究。适度的原则更主要的是指难度上的适宜。探究内容难度确定的理论依据之一就是维果茨基的最近发展区理论。在一般情况下，探究问题的解决所需的能力应在学生的最近发展区之内，对这样的难度水平的问题，学生通过努力可以解决。换一种更通俗的说法，即选择的探究内容对于学生来讲，通过对他们己有的知识、能力的提取和综合，是可以进行探究并能得到结果的，但是，这些内容对学生来讲决不能毫无疑问、不费努力即可解决。适宜的难度要求探究的内容具有适度的不确定性，其变量的多少要以学生能够掌握和控制为限度，过多的变量使学生产生过多的疑惑。
2）引起兴趣的原则。学生主体性得以发挥的前提条件之一便是具有了内在动机，因此，以学生发挥主体作用为特征的探究式教学，必须能充分激发学生的内在动机，探究的内容即肩负着这样的使命。可以这样讲，学生对探究内容的兴趣是探究活动进行下去的动力源泉。怎样的内容才能引起学生的兴趣呢？首先，能够满足学生现实需要的内容能够引起学生兴趣。这也是当代科学教育把目光转向学生生活、选择切合学生实际生活内容的原因之一。其次，对于超越常规但又在情理之中的问题内容，学生也会感兴趣，因为这样的问题能够激發学生了解的欲望。再次，对于具有一定难度的问题学生感兴趣。学生有一种天生的好奇倾向，喜欢探索未知世界，喜欢探究问题的答案。随着问题的解决，学生的好奇心得到了满足，也同时感受到了成就感，这些成为他进一步探究的动力所在。 3）可操作性的原则。探究式教学的特征决定着探究内容应具有可操作性，即探究内容是可以通过有步骤的探究活动得到答案的问题。这里有两条主要标准：一是探究的结果与某些变量之间具有因果联系，这种因果联系通过演绎推理是可以成立的。如果这种因果联系不成立，探究活动便没有结果，如果这种因果联系不能以演绎方式而推得，就会使探究活动不严密，学生也难以把握。二是这种因果联系在现有条件下可以通过探究活动而证明。所谓现有条件，即是一方面是指现有的物质条件，如学习材料、探究工具等，另一方面指学生己有的知识准备、技能准备等。
2、探究内容的设计
对探究内容进行设计的主要目的是：使探究内容更具有操作性，使探究内容缩小到一个学生可以把握的范围，使探究内容更易引起学生的兴趣，更易激发起学生的探究动机。探究内容设计的主要策略有：
1）操作化策略。操作化策略就是把一般的学习内容转化为进行操作的探究内容，主要的方法一是可测量化处理，二是推理处理。现代科学的主要特征就是追求实证和量化，无论实证和量化都要求对引起事物产生变化的变量进行测量，以寻求变量的因果联系。但是，我们面对的学习内容在很多时候变量模糊不清，有些变量无法进行测量，这时，就要求对学习内容进行处理，确定一定的常量、变量，以及对变量的测量方法，便于进一步设计实验、验证假设。在探究式教学中，我们常常遇到这样的内容，由于这些内容过于复杂，简直无法进行探究。但是，当我们对学习内容进行合乎逻辑的推理，就会得到一些推论，这些推论则是可以进行探究的，或者说可以进行验证的。
2）具体化策略。具体化的策略主要应用于比较抽象、概括的内容。这些内容一是由于离学生日常生活较远，很难引起学生的兴趣，二是涉及范围太广，无法着手进行探究，这就需要把问题具体化。
3）趣味化策略。趣味化策略是一个比较广泛的概念，凡是把学习内容变得更有趣、更易激发学生动机的方法。具体方法有：生活化，把一些抽象的理论问题应用到生活的具体现象中，通过研究具体的生活现象，揭示蕴含的物理规律。故事化，就是把一些抽象的问题用有趣的故事和物理学史料表达出来，以引起学生的兴趣。
三、安排探究时间
在实际设计过程中，我们要考虑的一个问题就是：我们应从哪几个方面来设计探究的时间，从而使探究时间分配更加合理，切合教学实际的需要。一些研究认为，名义学习量、实际学习量、单元课时量、专注学习时间、教学时间的遗失几个变量影响着教学的时间效益。就探究教学来讲，专注学习时间和教学时间的遗失是两个最有影响的变量，下面分别予以讨论。
1、专注学习时间。指学生在探究活动中积极地、专心地进行探究的时间。实践证明，在探究活动中，并不是所有学生都在始终如一地认真参与。部分学生注意力涣散，不专心探究的情况时有发生。因此，即使同时经历同样的探究活动，每个学生的专注时间也是完全不一样的。研究发现，学生的专注学习时间对学生的学习成绩有很高的相关，也就是说，学生学习成绩的好坏在很大程度上取决于专注学习时间的多少。专注学习时间主要受以下几个因素影响：①学生的年龄。一般来讲，年龄小的学生专注学习的时间要短一些，而年龄大的学生专注学习时间要长一点，对于大学生来讲，专注学习时间相对较长；②学生的个性特征。性格稳定的学生要比激动型的学生坚持的时间要长一些；③学生的情绪状态。处于稳定态的学生要比有心事的学生有更多的专注学习时间；④学生的学习能力。能力低的学生多出现不专心的行为，使学习中断，而能力高的学生，一般在注意力涣散前先完成了学习任务；⑤学生对学习对象感兴趣的程度；⑥动机的强度。适度强度的动机水平可以延长学生的专注时间，动机过高或过低都会分散学生的注意力。在探究式教学中，还有一个重要因素影响着专注时间变量：学生在探究活动中的地位。处于领导地位的学生有更多的参与时间，专注学习时间会比处于从属地位的学生要长一些。
2、教学时间的遗失。指由于受外界干扰或对教学处理不当所造成的教学时间的浪费。在探究教学中，主要由以下因素导致探究时间的遗失：一是因偶发事件引起的教学中断。这种偶发的事件，可能来自于外部，也可能来自于内部，如个别学生的捣乱，学习材料出现问题，探究活动出现意外等。这些事件，是探究教学活动中经常发生的。二是问题情境呈现时间过长。每一次探究活动都要对问题情境进行充分、清晰的展示。但展示时间过长，就会造成探究时间的遗失和浪费。三是探究环节的转换时机没能抓住造成探究时间的浪费。没能抓住转换时机，有时是由于学生对探究的过程不很清楚，对探究的策略掌握不好，不知何时能够转入下一步探究。
四、探究活动的一般步骤及教学活动的设计
学生在探究过程中的学习过程即是探究过程，这种学习与真实的科学探究活动有所不同：
1、就大多数科学探究而言，探究者并不知自己的探究结果会是怎样的，而对探究教学中的探究活动而言，大多数都是有着明确探究结果的，虽然这些结果学生并不知晓。如果没有达到这些探究结果，探究教学就在一定程度是失败的。
2、大多数科学探究所面临的问题情境远比探究教学的情境复杂，无关变量特别多，而探究教学中的问题情境一般是经过纯化的，无关变量较少。
3、大多数科学探究活动都以结论的得出而告终，而探究教学中这一过程并未完结，还要引导学生根据一定的反馈对整个过程进行反思。
探究教学之所以为探究教学，是因为它借用了科学探究活动的方法、方式。科学探究活动一般要经历以下步骤：确定问题—提出假设—验证结论。以下，结合本人亲身实践教学活动和研究，提出了以培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和解决实际问题的能力为宗旨，以信息技术为工具，以学生自我评价为主要评价方式的，以学生为主体、以教師为主导、以学生自主探究为主线的，以认知结构理论和建构主义教学理论为主要理论依据的，大学物理课堂中探究式教学活动的步骤：创设情境—提出问题—自主探究—合作交流—综合运用—总结提高，如图1所示，操作特征如下： 1）创设情境：教师通过精心设计教学程序，利用大学物理演示实验或者利用现代信息技术创设与主题相关的、尽可能真实的情境，使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。学生在实际情境下进行学习，可以激发学生的联想思维，激发学生学习物理的兴趣与好奇心，使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验，去同化和索引当前学习到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联系，并赋予新知识以某种意义。
2）提出问题：教师通过精心设计教学程序，指导学生通过课题质疑法、因果质疑法、联想质疑法、方法质疑法、比较质疑法、批判质疑法等方法与学生自我设问、学生之间设问、师生之间设问等方式提出问题，培养学生提出问题的能力，促使学生由过去的机械接受向主动探究发展。
3）自主探究：让学生在教师指导下独立探索。先由教师启发引导（例如介绍理解相关概念，探究材料和探究工具的使用），然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。它有独立发现法、归纳类比法、打破定式法、发明操作法等方法。
学生始终处于主动探究、主动思考、主动建构意义的认知主体位置，但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导；教师在整个教学过程中说的话很少，但是对学生建构意义的帮助却很大，充分体现了教师指导作用与学生主体作用的结合。
4）合作交流：教师指导学生在个人自主探究的基础上进行小组协商、交流、讨论即协作学习，进一步完善和深化对主题的意义建构，并通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。通过这种合作和沟通，学生可以看到问题的不同侧面和解决途径，从而对知识产生新的洞察。教师在指导学生进行“协作学习”时，必须注意处理与“自主学习”的关系，把学生的“自主学习”放在第一位，“协作学习”在“自主学习”基础之上并在教师指导下进行。
5）综合运用：大学物理的教学目标之一，就是帮助学生学会物理的思维。解题决不应建立在纯粹的记忆和机械的模仿之上，而应留给学生充分发展的时间和空间，使其在自主学习和协作学习中，培养自己的观察、记忆、猜测、想象、纠错与创新解法等综合能力，当学生完成一些定律、定理的建构后，提供一些综合运用的机会让学生更好的掌握所学知识。
6）总结提高：由学生做或教师做或师生共同做，教师总结课堂重点、难点，可以為学生提供与学习主题相关的扩展材料，启发学生在课后思考，起到总结提高的作用，也可以通过让学生写小论文的形式汇报学习心得。
值得注意的是，以上6条探究式教学步骤是对一般情况而言提出的，实际课堂中可以灵活变通。例如，局限于某个小问题，学生探究的时间不会很长，难度也不大，就没有必要严格按上述6条步骤展开，只需要提出（发现）问题—集体探究—得出结论（解释）。这样，让探究式教学和传统教学有机结合起来，既能训练了学生探究能力又能保证课堂教学效率。
五、结语
“科学的本质在于探究”。大学物理实验作为科学课程的重要内容，应体现其探究性的特征，大学物理教学的过程就应该是一个探究学习的过程。让学生经历类似科学家科学研究的一般过程，使学生的知识、智能、品德、心理等都得到和谐的发展，从而提升学生探究未知事物的兴趣和能力。实践表明，让学生通过实验观察，独立思考和主动探究，逐步理解和掌握知识的发生过程和认识其内在联系，建立良好的知识和能力结构，在学习中体验科学探究的快乐，养成了良好的科学探究能力和科学创新能力，必然会为学生的终身发展奠定基础，这也是我们大学物理探究性课堂教学的核心宗旨。
参考文献：
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[2]任长松.探究式学习：18条原则[J].教育理论与实践，2002，（1.2）
[3]丁红.高校物理探究式课堂教学的实践与探索[J].柳州师专学报，2006，（2）.