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一、课题提出背景
传统的物理教学过于强调学生接受学习、死记硬背、机械训练、给学生的空间很小，往往着眼于提高升学率，通过教师的灌输，题海的训练，学生在这样的教学过程中不能获得系统性的认识，不能形成一种统帅全局的概念，制约了学生的主动参与和主动探究知识的活动，忽略了创新精神和实践能力的培养，忽视了学生的经历、体验、认识和运用探究的过程，从而难以激发学习，探究物理学的内在积极性。
21世纪是创新教育的世纪，当今时代，不在是以拥有知识量的多少作为衡量一个人素质高低的唯一尺度，创新和实践能力成为衡量人才素质高低的关键因素。实践证明，探究教学更有利于培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，开发学生的创新潜力，拓宽学生获取信息的渠道，全面提高学生的科学素养。
二、课题研究的依据
1.初中学生具有强烈的好奇心和求知欲，对于刚开始学习物理的初中学生来说，虽然抽象逻辑思维在个体的智力发展中开始占优势，但在很大程度上，这时的逻辑思维还需要经验支持，因此，从学生身边的现象引入概念，逐步让学生理解和应用科学概念。
2.教育部颁布的《全日制义务教育物理课程标准》指出：“物理的构建应注重让学生经历从自然到物理，从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其它学科的融合，使学生得到全面的发展。”从国际科学教育的改革趋势看，科学教育的目标不仅关注学生对科学知识的学习，而且越来越倾向于培养学生的科学探究能力，科学态度与科学精神。
3.建构主义认为知识体系的形成，不是个体封闭系统中的事件，而是同他人相互作用、合作活动的过程中才有可能形成。对于物理学科学习，更是由同他人的互动中所产生的认知矛盾而得到促进。建构主义的学习理论强调：不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识灌输对象转变为信息加工的主体、知识能力的主动构建者；而且要求教师由知识的传播者、灌输者转变为学生主动构建知识的帮助者，促进者。
三、所要解决的主要问题
在探究式教学中，要求学生不是面对教师和课本事先设计好的问题，而是需要自己发现问题和解决问题。探究的主题既可以是学科领域的，也可以是社会生活的，它最根本的特点是学生自主独立地发现问题，教学中应打破知识体系的结构，以科学探究为中心，创设学生亲自体验、主动参与、平等参与、师生互动的情境，引导学生质疑、调查、探究。在实践中学习，真正创造出“经常有惊喜”“经常会发现学生的问题”“经常被难住”真正使学生体验探究的乐趣。
四、探究学习应遵循的原则
1.主动参与性原则：探究式教学要充分发挥学生的主体作用，培养学生的自主探究能力，学生可大胆阐述自己的观点，以发展自己的想象力及各种不同的思维取向。
2.合作学习性原则：生生交往，可以让学生的不同优势得到发展让不同的经验得到共享，合作学习能使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思或批判，从而彼此增进了解，增强了团队精神和合作精神。
3.开放创新性原则：教师要充分提供足够的时间和空间，满足学生强烈的愿望，教师通过营造自主开放的教学氛围，引导学生积极主动地去想、去做。学生的潜能在活动中得到发挥和展示，培养了他们的创新精神和实践能力。
4.实际应用性原则：注重学生的生活实际出发，增加联系生活社会的实例，身边的物理，通过这些知识，使学生既认识了一些生活事例又开阔了知识面，增加了知识的趣味性。
5.针对集中性原则：注重针对教学的难点、重点去探究学习，选择能开发启迪学生思维的内容设计探究性问题，要考虑面向全体学生参与，使大多数得以探究讨论，获得知识，真正体现参与者，探究者的快乐，让每一位学生“研有所获，探有所成”。
五、探究式教学模式的实施
1．概念规律课中的探究
概念课教学以往的传统教学主要是教师讲授，学生机械地背诵定义，但对概念理解十分肤浅，处理问题盲目，运用时因而经常出错，症结在于他们对概念的理解不透，缺乏探索与实践的认知，因此，在概念教学中进行探究式教学是必要的。如“杠杆”的教学中，学生觉得简单，但很难表述清楚、完整、准确。那么教师应创设情景，撬石头的棒，跷跷板，压水井的柄等，让学生观察、研究、探索这些材料的共同点及共性知识，通过观察思考、实验探究，每组都归纳出杠杆的定义，在集中讨论分组的成果同时，采用实验加以验证，比如有的同学用圆珠笔撬书本的实验来验证，有的同学用打开的小刀当铡刀切纸片等来验证杠杆是一个硬棒，能绕着固定点转动，可以是直的，也可以是曲的，最后讨论归纳出杠杆的定义，并指出杠杆的要素，使学生有良好的认识方法，学到的知识印象更深刻，重视个性发展，使学习效率大大提高。
2．实验课教学中探究
初中学生都具有强烈的操作兴趣，希望亲自动手多做实验，注重探究，探究是自主学习的有效途径，通过探究可以大大激发学生认知能力。实验课中，应先提示学生如何作好实验计划的制定和安排，自由设计实验，选择好必要的器材，注意科学的实验方法的运用，引导学生对实验的不同的方案进行评估、交流、取长补短，比如“研究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，教师不直接告诉学生探究的结论，先让学生独立地假设、猜想，让学生充分的想象，引导学生运用发散思维等方法进行猜想。有的同学提出“物体所受的浮力的大小可能跟物体的密度有关”这一猜想，学生们有一致的共鸣，于是抓住这一问题，引导学生求异质疑、探究方案，此时学生的自主学习热情空前高涨，通过讨论确定运用控制变量法，在液体密度和排开液体的体积相同的条件下，物体的密度不同，研究所受的浮力是否相同，简略步骤：用弹簧测力计称出体积相同的铁块和铝块在空气中的重力，然后使铁块和铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，根据两次示数求出浮力，然后进行比较。通过以上实验的探究，使学生更好地掌握了阿基米德原理，同时培养学生动手操作能力和创新意识，使学生的学习效率大大提高。
3．习题课教学中的探究
习题教学是课堂教学的重要组成部分，它不仅让学生巩固知识、掌握解题技巧，通过组织学生讨论，辨析的探究活动，可培养学生的发散思维能力，发展了他们的创造性和实践能力。如：“日常生活中许多常见的物品可以用来做物理小实验，现有玻璃杯、铅笔、白纸、玻璃和水，从中选用器材可以作哪些实验？要求：至少设计二个实验，并简要写出实验方法，步骤及原理。”学生根据上述要求进行一系列实验的设计和训练，设计出许多种实验方案，每个方案都闪烁着创造思维的火花，充分体现了“以培养能力为主，以发展学生为本”，注重考查学生活学活用的知识，多思少算的思考能力这一中考命题导向。
4．活动课教学中的探究
重视知识的应用，将课堂教学与课外活动有机的结合起来，是培养学生个性，能力的具体体现。开展活动课中的探究是理论联系实际教学原则取得最佳效果的必要环节。而物理与生活，社会有着极为紧密联系，因此在教学中要根据教学内容和学生认识水平提供或指导挖掘生活中的探究课题，开展课外探究活动。在讨论与社会发展、生活生产、科学技术、自然等领域相联系的课题中考虑，如“温室效应”、“热岛效应”、“人体与物理”、“交通与物理”、“厨房与物理”、“杂技中的物理”等等。根据课外阅读、网上查询、收集资料、观察记录、解决问题，增长知识，获得成功。实践是一个学习、研究、创造的过程，学以致用，这是物理学科的特点，关注生活，走进社会，培养学生热爱科学的意识，让学生对自己探究的课题产生兴趣，有成就感，学会探究、学会创造，更有利于学生身心健康发展，开阔学生的视野和思路。
六、探究式教学模式研究成果
第一，学生科学素养得到提高，表现在学生对物理学习兴趣浓厚，学生科技创新意识、观察能力、动手能力有了明显提高。通过探究性课堂教学模式的实施，学生普遍感到开阔了眼界，丰富了知识，更热爱科学，提高了动手能力，学会与同伴合作了，促进了他们科技素质的发展，参与意识、实践意识和竞争意识增强了，学生的观察能力、思维能力、动手能力和创造能力都得到了不同程度的提高。
第二，学生的学习品质大大提升。探究式教学模式的实施引起了真正意义上的教学内容、学习方式的改变。首先，表现为学生知识获得由被动走向主动，由传统的被迫学习转变为独立的主动学习，由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体，其自主性大大增强；其次，学生的学习过程由独立走向协作。因为探究性课堂教学模式在学习组织形式上重视独立探究，同时更重视合作交流。“协作”已成为科技活动的重要特征。在活动中，学生通过对话交流，通过不同观点的交锋，来补充、修正、加强对活动内容的理解；通过小组协商分工，通过团队互助共同促进活动目标的达成。协作已经成为学生获得自身发展的内在需要。
第三，学生个性特长得到了发展。探究性学习促进了学生的科学爱好、特长的发展，在全体学生科技素质普遍得到提高的情况下，许多学生的个性也得到了发展。
传统的物理教学过于强调学生接受学习、死记硬背、机械训练、给学生的空间很小，往往着眼于提高升学率，通过教师的灌输，题海的训练，学生在这样的教学过程中不能获得系统性的认识，不能形成一种统帅全局的概念，制约了学生的主动参与和主动探究知识的活动，忽略了创新精神和实践能力的培养，忽视了学生的经历、体验、认识和运用探究的过程，从而难以激发学习，探究物理学的内在积极性。
21世纪是创新教育的世纪，当今时代，不在是以拥有知识量的多少作为衡量一个人素质高低的唯一尺度，创新和实践能力成为衡量人才素质高低的关键因素。实践证明，探究教学更有利于培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，开发学生的创新潜力，拓宽学生获取信息的渠道，全面提高学生的科学素养。
二、课题研究的依据
1.初中学生具有强烈的好奇心和求知欲，对于刚开始学习物理的初中学生来说，虽然抽象逻辑思维在个体的智力发展中开始占优势，但在很大程度上，这时的逻辑思维还需要经验支持，因此，从学生身边的现象引入概念，逐步让学生理解和应用科学概念。
2.教育部颁布的《全日制义务教育物理课程标准》指出：“物理的构建应注重让学生经历从自然到物理，从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其它学科的融合，使学生得到全面的发展。”从国际科学教育的改革趋势看，科学教育的目标不仅关注学生对科学知识的学习，而且越来越倾向于培养学生的科学探究能力，科学态度与科学精神。
3.建构主义认为知识体系的形成，不是个体封闭系统中的事件，而是同他人相互作用、合作活动的过程中才有可能形成。对于物理学科学习，更是由同他人的互动中所产生的认知矛盾而得到促进。建构主义的学习理论强调：不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识灌输对象转变为信息加工的主体、知识能力的主动构建者；而且要求教师由知识的传播者、灌输者转变为学生主动构建知识的帮助者，促进者。
三、所要解决的主要问题
在探究式教学中，要求学生不是面对教师和课本事先设计好的问题，而是需要自己发现问题和解决问题。探究的主题既可以是学科领域的，也可以是社会生活的，它最根本的特点是学生自主独立地发现问题，教学中应打破知识体系的结构，以科学探究为中心，创设学生亲自体验、主动参与、平等参与、师生互动的情境，引导学生质疑、调查、探究。在实践中学习，真正创造出“经常有惊喜”“经常会发现学生的问题”“经常被难住”真正使学生体验探究的乐趣。
四、探究学习应遵循的原则
1.主动参与性原则：探究式教学要充分发挥学生的主体作用，培养学生的自主探究能力，学生可大胆阐述自己的观点，以发展自己的想象力及各种不同的思维取向。
2.合作学习性原则：生生交往，可以让学生的不同优势得到发展让不同的经验得到共享，合作学习能使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思或批判，从而彼此增进了解，增强了团队精神和合作精神。
3.开放创新性原则：教师要充分提供足够的时间和空间，满足学生强烈的愿望，教师通过营造自主开放的教学氛围，引导学生积极主动地去想、去做。学生的潜能在活动中得到发挥和展示，培养了他们的创新精神和实践能力。
4.实际应用性原则：注重学生的生活实际出发，增加联系生活社会的实例，身边的物理，通过这些知识，使学生既认识了一些生活事例又开阔了知识面，增加了知识的趣味性。
5.针对集中性原则：注重针对教学的难点、重点去探究学习，选择能开发启迪学生思维的内容设计探究性问题，要考虑面向全体学生参与，使大多数得以探究讨论，获得知识，真正体现参与者，探究者的快乐，让每一位学生“研有所获，探有所成”。
五、探究式教学模式的实施
1．概念规律课中的探究
概念课教学以往的传统教学主要是教师讲授，学生机械地背诵定义，但对概念理解十分肤浅，处理问题盲目，运用时因而经常出错，症结在于他们对概念的理解不透，缺乏探索与实践的认知，因此，在概念教学中进行探究式教学是必要的。如“杠杆”的教学中，学生觉得简单，但很难表述清楚、完整、准确。那么教师应创设情景，撬石头的棒，跷跷板，压水井的柄等，让学生观察、研究、探索这些材料的共同点及共性知识，通过观察思考、实验探究，每组都归纳出杠杆的定义，在集中讨论分组的成果同时，采用实验加以验证，比如有的同学用圆珠笔撬书本的实验来验证，有的同学用打开的小刀当铡刀切纸片等来验证杠杆是一个硬棒，能绕着固定点转动，可以是直的，也可以是曲的，最后讨论归纳出杠杆的定义，并指出杠杆的要素，使学生有良好的认识方法，学到的知识印象更深刻，重视个性发展，使学习效率大大提高。
2．实验课教学中探究
初中学生都具有强烈的操作兴趣，希望亲自动手多做实验，注重探究，探究是自主学习的有效途径，通过探究可以大大激发学生认知能力。实验课中，应先提示学生如何作好实验计划的制定和安排，自由设计实验，选择好必要的器材，注意科学的实验方法的运用，引导学生对实验的不同的方案进行评估、交流、取长补短，比如“研究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，教师不直接告诉学生探究的结论，先让学生独立地假设、猜想，让学生充分的想象，引导学生运用发散思维等方法进行猜想。有的同学提出“物体所受的浮力的大小可能跟物体的密度有关”这一猜想，学生们有一致的共鸣，于是抓住这一问题，引导学生求异质疑、探究方案，此时学生的自主学习热情空前高涨，通过讨论确定运用控制变量法，在液体密度和排开液体的体积相同的条件下，物体的密度不同，研究所受的浮力是否相同，简略步骤：用弹簧测力计称出体积相同的铁块和铝块在空气中的重力，然后使铁块和铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，根据两次示数求出浮力，然后进行比较。通过以上实验的探究，使学生更好地掌握了阿基米德原理，同时培养学生动手操作能力和创新意识，使学生的学习效率大大提高。
3．习题课教学中的探究
习题教学是课堂教学的重要组成部分，它不仅让学生巩固知识、掌握解题技巧，通过组织学生讨论，辨析的探究活动，可培养学生的发散思维能力，发展了他们的创造性和实践能力。如：“日常生活中许多常见的物品可以用来做物理小实验，现有玻璃杯、铅笔、白纸、玻璃和水，从中选用器材可以作哪些实验？要求：至少设计二个实验，并简要写出实验方法，步骤及原理。”学生根据上述要求进行一系列实验的设计和训练，设计出许多种实验方案，每个方案都闪烁着创造思维的火花，充分体现了“以培养能力为主，以发展学生为本”，注重考查学生活学活用的知识，多思少算的思考能力这一中考命题导向。
4．活动课教学中的探究
重视知识的应用，将课堂教学与课外活动有机的结合起来，是培养学生个性，能力的具体体现。开展活动课中的探究是理论联系实际教学原则取得最佳效果的必要环节。而物理与生活，社会有着极为紧密联系，因此在教学中要根据教学内容和学生认识水平提供或指导挖掘生活中的探究课题，开展课外探究活动。在讨论与社会发展、生活生产、科学技术、自然等领域相联系的课题中考虑，如“温室效应”、“热岛效应”、“人体与物理”、“交通与物理”、“厨房与物理”、“杂技中的物理”等等。根据课外阅读、网上查询、收集资料、观察记录、解决问题，增长知识，获得成功。实践是一个学习、研究、创造的过程，学以致用，这是物理学科的特点，关注生活，走进社会，培养学生热爱科学的意识，让学生对自己探究的课题产生兴趣，有成就感，学会探究、学会创造，更有利于学生身心健康发展，开阔学生的视野和思路。
六、探究式教学模式研究成果
第一，学生科学素养得到提高，表现在学生对物理学习兴趣浓厚，学生科技创新意识、观察能力、动手能力有了明显提高。通过探究性课堂教学模式的实施，学生普遍感到开阔了眼界，丰富了知识，更热爱科学，提高了动手能力，学会与同伴合作了，促进了他们科技素质的发展，参与意识、实践意识和竞争意识增强了，学生的观察能力、思维能力、动手能力和创造能力都得到了不同程度的提高。
第二，学生的学习品质大大提升。探究式教学模式的实施引起了真正意义上的教学内容、学习方式的改变。首先，表现为学生知识获得由被动走向主动，由传统的被迫学习转变为独立的主动学习，由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体，其自主性大大增强；其次，学生的学习过程由独立走向协作。因为探究性课堂教学模式在学习组织形式上重视独立探究，同时更重视合作交流。“协作”已成为科技活动的重要特征。在活动中，学生通过对话交流，通过不同观点的交锋，来补充、修正、加强对活动内容的理解；通过小组协商分工，通过团队互助共同促进活动目标的达成。协作已经成为学生获得自身发展的内在需要。
第三，学生个性特长得到了发展。探究性学习促进了学生的科学爱好、特长的发展，在全体学生科技素质普遍得到提高的情况下，许多学生的个性也得到了发展。