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摘 要：随着教学改革的进一步深入，课堂教学改革势在必行,面对探究式教学逐渐被人们所接受。本文就探究式教学在物理教学中的具体应用做些阐述。
关键词：物理教学；科学探究；教学方案；教学课题；虚拟情景
随着教学改革的进一步深入，我们已经逐步认识到科学教育的目标不仅要关注学生对科学知识的学习，而且要更进一步培养学生的科学探究能力、科学态度以及科学精神。由于传统的教学方式过分侧重于知识的传授，缺乏对学生学习兴趣、探究能力以及科学态度方面的培养，致使学生对物理望而生畏丧失信心和热情，并且这将影响其终身对物理学习的热情和信心。在新课程的基本理念中就强调要注重科学研究，提倡学习方式的多样化。并且我们也认识到探究式学习方法是学习科学的一个强有力的工具，能在课堂上保持学习者强烈的好奇心和旺盛的求知欲。同时物理学习的主要目的不仅是学习物理知识，更重要的是让学生通过学习物理知识。学会学习、学会探究，并养成正确的价值观。学生在探究性学习中不仅能产生浓厚的学习兴趣，而且还能感受到自己的失败与错误，通过纠正错误，逐步走向正确，真正体会成功的喜悦。
那么如何把科学探究与物理教学进行有机结合呢？
一、关于科学探究的认识
科学探究既是学生的学习目标，又是主要的教学方式之一，教学中的探究活动，是通过创造与科学工作者进行科学探索时相似的过程，以培养学生学习物理知识与技能、体验科学探究的乐趣、学习科学家的科学探究方法、领悟科学的思想与精神。在《课程标准》中明确指出科学的探究过程应包括以下几个要素：(1)提出问题；（2）猜想与假设；（3）制订计划与设计实验；（4）进行实验与收集证据；（5）分析与论证；（6）评估；（7）交流与合作。我们应该清楚地认识到科学探究的问题可以是学生提出的，也可以是教师提出的，可以是课文要求的科学内容，也可以是与科学内容有关的交叉学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究活动也有课堂外的家庭实验，社会调查及其他学习活动等多种多样的形式。我们在引导学生的科学探究中，其探究过程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。科学的探究过程还可以渗透在教材和教学过程中的不同部分。
二、物理教学中探究式教学的开展
1.更新教师观念是开展探究式教学的前提
教师是学生学习活动的组织者、引导者和规范者。它启示我们，教师的职责并不是将知识的结果直接告诉学生，而是组织学生的学习活动、引导解决问题的方向、制定学习活动的规则、协调学生之间的关系。在进行探究式教学中，让我们体会到一个新的教师观：教师不再是知识的权威，而应该是知识的学习者和引导者，主要表现如下几个方面：
（1）教师的任务应当是与学生一起学习，充分了解学生的学习特点
在探究式教学中，教师的任务是带领学生共同去探究新知。为此，教师应当与学生有一样的渴求新知之心。应当充分了解学生的各方面的特点、不以自己的情绪、观点影响学生的学习。应当了解学生喜欢的学习方式，了解学生高效的学习方式、对每一个学生点滴的进步表现出莫大的喜悦，对学生每一个小小的发现都产生极大的新奇，并加以赞赏。
（2）教师要坦诚地承认自己的不足，并与学生共同学习
传统的教师观认为，教师是知识的传授者，学生是知识的接受者。所以传统教育只有学生向教师学，而不存在教师向学生学。但是到今天这种学向的教学关系已经受到极大的动摇。究其原因有两个：
第一、我们今天生活在一个信息化社会，新的事物层出不穷，知识以前所未有的速度急剧地增长。教师在十几年前的学校学习中所获得的知识，由于遗忘和老化，所剩下的部分已经越来越难以适应时代的需要。而学生不但在课堂上从教师那里学到一些知识，他们还可以从家长、电视、报纸、书刊、互联网等大众媒体中获得许多知识，这就使得学生在某些方面有时会比教师的知识更丰富，知识面更宽阔。
第二、传统的接受式教学是一种“独白”式的教学，课堂上接受的知识基本上来自教科书和教师的大脑。教师传递给学生的都是教师已知、学生未知的知识，教师的任务是清晰地表达所传授的知识。学生的任务则是正确理解教师传授的知识。而在探究式教学中，师生之间构成的是一种交往与对话的关系。在师生互动过程中，会生成许多新的知识，为教师参与学习新知提供重要源泉，促进教师参与新知的学习。
（3）教师应当是一名专家型的学习者，他应善于运用学习的思维策略，并示范给学生
作为专家型学习者的教师，应当在与学生共同解决问题的过程中，经常提醒学生思考：“为什么？”、“你的困难是什么？”、“你下步应当做些什么？”、“你能不能换一个说法？”、“你更坚信哪一种可能性？”、“你能不能倒过来想想？”、“你见过与此相类似的问题吗？”等问题，逐步培养学生的思维品质。
2．培养学生进行探究式学习的课堂教学方案
探究式学习是培养学生创新精神和实践能力的基础，为了在物理的课堂中培养学生探究式学习能力，我们从建构主义理论出发、提出采用“建构——认知——建构——发展”的“双建构”探究式课堂教学方案。实施本方案的具体过程有以下几个步骤：
(1)第一次建构——通过学生的自我探究实现已有知识的弥补和调整
由于学生已知的物理知识有些是通过自己的观察、体验和思考形成的。所以有的是正确的，有的会与科学知识存在一定的偏差，甚至有的根本是错误的。而这些知识具有一定的顽固性，要想把错误观念从头脑中彻底清除出去，必须是在解决问题中，发生了观念上的冲突而感觉到自己观念中存在着不合理的因素时，才能逐渐地被正确的科学观念所代替。因此，教师应通过引导学生相互交流，使其把原有的经验充分表现出来，并在自我探索中得到弥补和调整，这样就使已知物理知识得到合理的重组（即建构）。建立起清晰的已知物理知识结构。
(2)认知——新知识的探究学习过程
物理知识的学习过程一般包括三个阶段，即感知阶段、理解阶段和运用阶段，无论是那一个阶段，学生都是主动的建构者，教师在其中起到的仍是组织者和促进者的作用。首先，教师应努力创造良好的物理学习环境，使他们具有探究的欲望，再根据具体的教学内容，选择教学方法和学习形式，并指出探究学习的途径，使它们顺利完成新知识的学习。 (3)第二次建构——通过探究自悟实现新旧知识的合理整合
由于学生原有知识结构的差异，同时学习活动又具有创造的性质，所以每个学生建构新知识的方式不同，即使是在同一环境中接受同样的新的信息，不同的学生也会获得不同的意义或解释。学生之间的讨论和交流将是促进学生对知识更全面理解的最佳途径。通过学生自己发表对所学新知识的认识和理解，一方面可以使学生在主体参与中自身建构新的知识结构，同时教师又会在学习的讨论中发现学生对新知识的认识中出现的错误观念，并引导学生走出误区，使错误观念通过自己的探究自悟从头脑中被彻底地清除掉，从而建立起正确的知识结构，完成新旧知识的合理整合。
(4)发展——在师生的共同探究中实现物理知识学习中认识的第二次飞跃
实现了物理知识结构的合理整合，并不意味着新知识学习过程的结束。运用所学知识解决实际问题仍是物理知识学习过程中的重要一环。解决物理问题往往需要经历将实际问题归结到对应的物理模型上，选择研究对象，分析物理过程，形成物理图景，正确地运用教学知识解决物理问题等多个环节。可见，解决物理问题的过程是培养学生观察想象能力、分析判断能力、逻辑推理能力、表达能力和运用数学知识能力的最有效途径。学生的科学思维能力只有通过自己的探究才能得到发展，任何人都无法替代。因此，在这一过程中，教师应首先选择与新知识联系紧密且较典型、有针对性的问题来引导学生进行探究讨论，使学生从其知识体系中自觉地检索出解决问题所需要的知识，并自己构想解决问题的策略，然后组织学生共同进行判断和推理，这一过程将融进学生许多的创造性观念，在教师的正确引导下，这种创造性的思维在问题解决过程中必将会得以发展，成为学生思考问题的习惯。
3.引导学生自主探究的基本方法
引导学生通过亲自观察、实验、思考获取知识、发现规律、掌握方法和发展能力是探究式学习的重要目标之一。实现这一目标的根本保证是引导学生自主探究，其主要操作方法包含以下几个方面：
（1）创设学生自主探究的条件
①营造自主探究的环境
创设探究情境，要依课而设，依探究的知识内容而定。有些探究知识的情境是安静的、严谨的，有些探究知识的情境是轻松的、活跃的，有些探究知识的情境还可以设计竞争性的、游戏性的、讨论性的等等。通过具体情境的设置，激发学生的探究兴趣和积极性。
②激发自主探究的兴趣
兴趣是学生入门的先导，同时又是促进他们努力学习的内部动力。强烈渴求揭谜的欲望，能促使学生去寻找，探究新的知识。教师应在每次探究教学前及时抓住学生这一心理，进行激发、诱导，使学生尽快地进入一种好奇、渴盼、急不可耐的境界，在头脑中形成“究竟为什么”、“究竟是什么道理”的悬念，促使学生积极主动地去自行探究。
③注重新知与旧知的联系
物理教材是根据学生的认识规律由浅入深地编排，知识内容与能力发展都是循序渐进的，教师要把握学生自主探究的知识与原有知识的联系以及学生已有能力与探究新知识所需能力的相互作用。如果在教学中忽视了这两方面的衔接，学生就达不到运用自己所学知识进行探究学习的目的。教学中教师要把握住新旧知识的联系，让学生利用已有知识去进行自主探究，切不可超越拔高，给学生制造学习的障碍。教师的指导要着眼于让学生自己更好地进行探究，充分利用新旧知识营造认知冲突，激发学生探究求解的愿望和热情，利用学生好奇心强的特点，把学生知与不知，深知与浅知之间的问题带到教学中去，促进学生与思考，努力去探索解决问题的途径。
（2）引导学生自主发现问题、提出问题
实验是学生最感兴趣的学习活动，学生在实验中会发现许多现象，但很少有学生会马上对现象产生疑问。如“为什么会出现这种现象？”在观察其他自然事物时也是如此，学生对观察对象本身或许有兴趣，但并不考虑对象“为什么会这样”，探究科学的习惯养成大多从看到现象引发问题入手，一个人只有善于对某一事物或现象提出“为什么”，才能促使自己去探索、去研究、去提示谜底。因而，让学生能自行发现问题，提出问题，是教师将学生引入自主探究学习的第一步。教师在这一环节中要善于点拔、诱导，运用各种方法进行启发，激励，让学生发现问题、提出问题，养成勇于探索、敢于质疑的好习惯。
（3）引导学生自主设计探究的程序
提出了要研究的问题，用何种方法去探究、去揭示、正是训练学生科学探究又一重要环节。教师在教学中就要善于让学生相信自己敢想、善于想，使学生主动地、勇敢地去寻求解决问题的方法。引导学生自行设计探究程序一般采用以下几种方法：①少数人提议集体通过；②共同设想，选取最佳方案；③独立设想动手实验；④引导学生自己得出结论，揭示规律。
（4）引导学生学会数据处理得出物理结论
物理量之间的内在关系隐藏在实验数据里，引导学生自主探究很重要的一条就是要引导学生学会实验数据处理、寻找有关的物理结论。主要从以下几个方面入手；①引导学生找出反映物理本质特性的物理量；②引导学生找出因变量和自变量的因果关系；③引导学生寻找物理量之间等量关系、比值关系等等，发现物理规律；④引导学生作出相应的图象、图表来直观描述物理规律；⑤引导学生交流讨论，得出正确的物理规律。
参考文献 ：
［1］赵双菊.探究式“双建构”教学方案［J］.,中学物理2002（4）.
［2］吴磊.引导学生自主探究获取新知［J］.物理教师 2002（6）.
关键词：物理教学；科学探究；教学方案；教学课题；虚拟情景
随着教学改革的进一步深入，我们已经逐步认识到科学教育的目标不仅要关注学生对科学知识的学习，而且要更进一步培养学生的科学探究能力、科学态度以及科学精神。由于传统的教学方式过分侧重于知识的传授，缺乏对学生学习兴趣、探究能力以及科学态度方面的培养，致使学生对物理望而生畏丧失信心和热情，并且这将影响其终身对物理学习的热情和信心。在新课程的基本理念中就强调要注重科学研究，提倡学习方式的多样化。并且我们也认识到探究式学习方法是学习科学的一个强有力的工具，能在课堂上保持学习者强烈的好奇心和旺盛的求知欲。同时物理学习的主要目的不仅是学习物理知识，更重要的是让学生通过学习物理知识。学会学习、学会探究，并养成正确的价值观。学生在探究性学习中不仅能产生浓厚的学习兴趣，而且还能感受到自己的失败与错误，通过纠正错误，逐步走向正确，真正体会成功的喜悦。
那么如何把科学探究与物理教学进行有机结合呢？
一、关于科学探究的认识
科学探究既是学生的学习目标，又是主要的教学方式之一，教学中的探究活动，是通过创造与科学工作者进行科学探索时相似的过程，以培养学生学习物理知识与技能、体验科学探究的乐趣、学习科学家的科学探究方法、领悟科学的思想与精神。在《课程标准》中明确指出科学的探究过程应包括以下几个要素：(1)提出问题；（2）猜想与假设；（3）制订计划与设计实验；（4）进行实验与收集证据；（5）分析与论证；（6）评估；（7）交流与合作。我们应该清楚地认识到科学探究的问题可以是学生提出的，也可以是教师提出的，可以是课文要求的科学内容，也可以是与科学内容有关的交叉学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究活动也有课堂外的家庭实验，社会调查及其他学习活动等多种多样的形式。我们在引导学生的科学探究中，其探究过程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。科学的探究过程还可以渗透在教材和教学过程中的不同部分。
二、物理教学中探究式教学的开展
1.更新教师观念是开展探究式教学的前提
教师是学生学习活动的组织者、引导者和规范者。它启示我们，教师的职责并不是将知识的结果直接告诉学生，而是组织学生的学习活动、引导解决问题的方向、制定学习活动的规则、协调学生之间的关系。在进行探究式教学中，让我们体会到一个新的教师观：教师不再是知识的权威，而应该是知识的学习者和引导者，主要表现如下几个方面：
（1）教师的任务应当是与学生一起学习，充分了解学生的学习特点
在探究式教学中，教师的任务是带领学生共同去探究新知。为此，教师应当与学生有一样的渴求新知之心。应当充分了解学生的各方面的特点、不以自己的情绪、观点影响学生的学习。应当了解学生喜欢的学习方式，了解学生高效的学习方式、对每一个学生点滴的进步表现出莫大的喜悦，对学生每一个小小的发现都产生极大的新奇，并加以赞赏。
（2）教师要坦诚地承认自己的不足，并与学生共同学习
传统的教师观认为，教师是知识的传授者，学生是知识的接受者。所以传统教育只有学生向教师学，而不存在教师向学生学。但是到今天这种学向的教学关系已经受到极大的动摇。究其原因有两个：
第一、我们今天生活在一个信息化社会，新的事物层出不穷，知识以前所未有的速度急剧地增长。教师在十几年前的学校学习中所获得的知识，由于遗忘和老化，所剩下的部分已经越来越难以适应时代的需要。而学生不但在课堂上从教师那里学到一些知识，他们还可以从家长、电视、报纸、书刊、互联网等大众媒体中获得许多知识，这就使得学生在某些方面有时会比教师的知识更丰富，知识面更宽阔。
第二、传统的接受式教学是一种“独白”式的教学，课堂上接受的知识基本上来自教科书和教师的大脑。教师传递给学生的都是教师已知、学生未知的知识，教师的任务是清晰地表达所传授的知识。学生的任务则是正确理解教师传授的知识。而在探究式教学中，师生之间构成的是一种交往与对话的关系。在师生互动过程中，会生成许多新的知识，为教师参与学习新知提供重要源泉，促进教师参与新知的学习。
（3）教师应当是一名专家型的学习者，他应善于运用学习的思维策略，并示范给学生
作为专家型学习者的教师，应当在与学生共同解决问题的过程中，经常提醒学生思考：“为什么？”、“你的困难是什么？”、“你下步应当做些什么？”、“你能不能换一个说法？”、“你更坚信哪一种可能性？”、“你能不能倒过来想想？”、“你见过与此相类似的问题吗？”等问题，逐步培养学生的思维品质。
2．培养学生进行探究式学习的课堂教学方案
探究式学习是培养学生创新精神和实践能力的基础，为了在物理的课堂中培养学生探究式学习能力，我们从建构主义理论出发、提出采用“建构——认知——建构——发展”的“双建构”探究式课堂教学方案。实施本方案的具体过程有以下几个步骤：
(1)第一次建构——通过学生的自我探究实现已有知识的弥补和调整
由于学生已知的物理知识有些是通过自己的观察、体验和思考形成的。所以有的是正确的，有的会与科学知识存在一定的偏差，甚至有的根本是错误的。而这些知识具有一定的顽固性，要想把错误观念从头脑中彻底清除出去，必须是在解决问题中，发生了观念上的冲突而感觉到自己观念中存在着不合理的因素时，才能逐渐地被正确的科学观念所代替。因此，教师应通过引导学生相互交流，使其把原有的经验充分表现出来，并在自我探索中得到弥补和调整，这样就使已知物理知识得到合理的重组（即建构）。建立起清晰的已知物理知识结构。
(2)认知——新知识的探究学习过程
物理知识的学习过程一般包括三个阶段，即感知阶段、理解阶段和运用阶段，无论是那一个阶段，学生都是主动的建构者，教师在其中起到的仍是组织者和促进者的作用。首先，教师应努力创造良好的物理学习环境，使他们具有探究的欲望，再根据具体的教学内容，选择教学方法和学习形式，并指出探究学习的途径，使它们顺利完成新知识的学习。 (3)第二次建构——通过探究自悟实现新旧知识的合理整合
由于学生原有知识结构的差异，同时学习活动又具有创造的性质，所以每个学生建构新知识的方式不同，即使是在同一环境中接受同样的新的信息，不同的学生也会获得不同的意义或解释。学生之间的讨论和交流将是促进学生对知识更全面理解的最佳途径。通过学生自己发表对所学新知识的认识和理解，一方面可以使学生在主体参与中自身建构新的知识结构，同时教师又会在学习的讨论中发现学生对新知识的认识中出现的错误观念，并引导学生走出误区，使错误观念通过自己的探究自悟从头脑中被彻底地清除掉，从而建立起正确的知识结构，完成新旧知识的合理整合。
(4)发展——在师生的共同探究中实现物理知识学习中认识的第二次飞跃
实现了物理知识结构的合理整合，并不意味着新知识学习过程的结束。运用所学知识解决实际问题仍是物理知识学习过程中的重要一环。解决物理问题往往需要经历将实际问题归结到对应的物理模型上，选择研究对象，分析物理过程，形成物理图景，正确地运用教学知识解决物理问题等多个环节。可见，解决物理问题的过程是培养学生观察想象能力、分析判断能力、逻辑推理能力、表达能力和运用数学知识能力的最有效途径。学生的科学思维能力只有通过自己的探究才能得到发展，任何人都无法替代。因此，在这一过程中，教师应首先选择与新知识联系紧密且较典型、有针对性的问题来引导学生进行探究讨论，使学生从其知识体系中自觉地检索出解决问题所需要的知识，并自己构想解决问题的策略，然后组织学生共同进行判断和推理，这一过程将融进学生许多的创造性观念，在教师的正确引导下，这种创造性的思维在问题解决过程中必将会得以发展，成为学生思考问题的习惯。
3.引导学生自主探究的基本方法
引导学生通过亲自观察、实验、思考获取知识、发现规律、掌握方法和发展能力是探究式学习的重要目标之一。实现这一目标的根本保证是引导学生自主探究，其主要操作方法包含以下几个方面：
（1）创设学生自主探究的条件
①营造自主探究的环境
创设探究情境，要依课而设，依探究的知识内容而定。有些探究知识的情境是安静的、严谨的，有些探究知识的情境是轻松的、活跃的，有些探究知识的情境还可以设计竞争性的、游戏性的、讨论性的等等。通过具体情境的设置，激发学生的探究兴趣和积极性。
②激发自主探究的兴趣
兴趣是学生入门的先导，同时又是促进他们努力学习的内部动力。强烈渴求揭谜的欲望，能促使学生去寻找，探究新的知识。教师应在每次探究教学前及时抓住学生这一心理，进行激发、诱导，使学生尽快地进入一种好奇、渴盼、急不可耐的境界，在头脑中形成“究竟为什么”、“究竟是什么道理”的悬念，促使学生积极主动地去自行探究。
③注重新知与旧知的联系
物理教材是根据学生的认识规律由浅入深地编排，知识内容与能力发展都是循序渐进的，教师要把握学生自主探究的知识与原有知识的联系以及学生已有能力与探究新知识所需能力的相互作用。如果在教学中忽视了这两方面的衔接，学生就达不到运用自己所学知识进行探究学习的目的。教学中教师要把握住新旧知识的联系，让学生利用已有知识去进行自主探究，切不可超越拔高，给学生制造学习的障碍。教师的指导要着眼于让学生自己更好地进行探究，充分利用新旧知识营造认知冲突，激发学生探究求解的愿望和热情，利用学生好奇心强的特点，把学生知与不知，深知与浅知之间的问题带到教学中去，促进学生与思考，努力去探索解决问题的途径。
（2）引导学生自主发现问题、提出问题
实验是学生最感兴趣的学习活动，学生在实验中会发现许多现象，但很少有学生会马上对现象产生疑问。如“为什么会出现这种现象？”在观察其他自然事物时也是如此，学生对观察对象本身或许有兴趣，但并不考虑对象“为什么会这样”，探究科学的习惯养成大多从看到现象引发问题入手，一个人只有善于对某一事物或现象提出“为什么”，才能促使自己去探索、去研究、去提示谜底。因而，让学生能自行发现问题，提出问题，是教师将学生引入自主探究学习的第一步。教师在这一环节中要善于点拔、诱导，运用各种方法进行启发，激励，让学生发现问题、提出问题，养成勇于探索、敢于质疑的好习惯。
（3）引导学生自主设计探究的程序
提出了要研究的问题，用何种方法去探究、去揭示、正是训练学生科学探究又一重要环节。教师在教学中就要善于让学生相信自己敢想、善于想，使学生主动地、勇敢地去寻求解决问题的方法。引导学生自行设计探究程序一般采用以下几种方法：①少数人提议集体通过；②共同设想，选取最佳方案；③独立设想动手实验；④引导学生自己得出结论，揭示规律。
（4）引导学生学会数据处理得出物理结论
物理量之间的内在关系隐藏在实验数据里，引导学生自主探究很重要的一条就是要引导学生学会实验数据处理、寻找有关的物理结论。主要从以下几个方面入手；①引导学生找出反映物理本质特性的物理量；②引导学生找出因变量和自变量的因果关系；③引导学生寻找物理量之间等量关系、比值关系等等，发现物理规律；④引导学生作出相应的图象、图表来直观描述物理规律；⑤引导学生交流讨论，得出正确的物理规律。
参考文献 ：
［1］赵双菊.探究式“双建构”教学方案［J］.,中学物理2002（4）.
［2］吴磊.引导学生自主探究获取新知［J］.物理教师 2002（6）.