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中学物理课程的探究式学习
作者：雷文华
１．探究
“探究”在汉语中就是“探索，研究”，而“探索”的解释是“多方寻求答案，解决疑问”。“研究”的解释是“探求事物的性质、发展规律等；考虑或商讨”。按照《牛津英语词典》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。”美国的《国家科学教育标准》认为，“探究是一个多侧面、多阶段的活动，需要观察；需要提出问题；需要查阅书刊及其他信息源以弄清楚什么情况已为人知；需要设计调研方案；需要根据实验或实践证据来检验是否为已知；需要运用各种手段来收集、分析和解读数据；需要提出答案、解释和预测；需要把研究结果告知于人。”学生亲自参与对知识的探索，寻求对某种现象或对某一疑问的解释，寻找解决问题的答案，产生对知识的领悟和体验，知识才能真正进入学生的内心结构，使学生对知识形成深刻的认识和牢固的掌握。
２．探究式学习
从学习方式上看，学生的学习活动可分为两种基本的学习方式：“接受式学习”和“探究式学习”。“接受式学习”是学生主体所接受的信息由外部指导者直接提供或呈现，经过学习主体心理的同化和顺应内化为自己的知识。“接受式学习”学习效率很高，适合学习外显的明确知识。“探究式学习”是指学生围绕一定的问题、文本或材料，在教师的帮助和支持下，自己寻求或自主建构答案、意义、理解或信息的活动或过程。在探究式学习中，所学信息由学习主体自主获取。如果获取的信息是以现成观点或结论的形式存在，称为接受式探究；如果学习主体自主获取的信息是在观察、实验、调查、解读或研讨的基础上，通过整理分析而获得，则为发现式探究。
在探究式学习中，知识不是由外部提供的，知识的建构是由学生自己围绕着问题自主完成的，任何人都无法代替。“探究式学习”使学生完全参与到学习过程中，自愿地、积极主动地投入到学习中，在亲自经历中掌握知识、提高能力。因此，“探究式学习”是以学习者为中心，把自己从探究中获得学习结果看作最佳学习方式，并且在主动地思考各种经验的基础上形成知识、技能和态度。
３．物理课程的探究式学习
以往的物理教学注重接受式学习，追求物理知识的明确化和标准化，较多地停留在知识的学习与记忆上，而未能深入到学生的内心世界，学生对知识的理解不深刻，不利于学生素质的发展。因此，在中学物理课程中要关注学生的探究式学习。物理课程的探究式学习是学生在物理学习活动中产生的包含对物理学习的感受、情感、理解、领悟等多种成分在内的复杂的学习过程。这是一个动态的过程，是学习者在已有的知识结构、价值取向、认知结构等基础上感受、建构的过程。物理课程的探究式学习，一般是从学生亲自探究物理内容开始，在感受的基础上形成对物理学习内容的情感反应，从而促进学习主体对物理学习内容进行深入理解。
二、物理课程为学生探究式学习提供了广阔的发展空间
在物理课程中，学生的探究学习是从对某一物理现象和问题的观察、思考开始的。如果学生对物理现象感到陌生，而且没有与此相关的经验和体会就难以形成积极的探究欲望。因此，亲身经历和直接经验对于探究式学习具有特殊的意义。要让学生亲身经历物理知识的产生、发展和应用过程，在物理实践活动中把所学知识与社会生活密切地联系起来，更好地发展个性、理解客观世界。物理课程与学生的生活密切相关，能为学生探究式学习提供广阔的发展空间。
１．创造良好的问题情境，激发学生探究的欲望
问题意识是思考的起点，没有问题的思考是不深刻的、盲目的，在物理课程中精心创设物理情境是学生发现问题、提出问题的重要前提。在物理学习中，只有学生产生强烈的问题意识，学生的思维才会活跃。因此，教师要善于利用不同的事物及多种方式，设置新颖的、有趣的物理问题情境，在情境中引起学生内在的认知上的冲突，产生学习的需要。教师以学生已有的知识背景为依据提出问题，唤起学生对物理学习强烈的情感活动，进而主动地探究物理知识。教师要引导学生进行探究学习，解决认知的不平衡，进而不断改善、发展学生的认知结构。物理问题情境的创设可以从学生生活中熟知的物理现象入手。比如：露珠为什么总是呈球形？雷雨天为什么先看到闪电后听到雷声？冬天为什么要把自来水管包起来？水面上的油膜为什么是彩色的？此外，物理学与生活、生产、技术、社会、自然等有着广泛的联系，涉及的物理知识丰富多彩，教师可以引导学生从中发现许多鲜活生动的问题。同时，教师还要引导学生用物理的眼光去关注社会，感受物理学发展对社会的影响。例如：万有引力与宇宙探索；光的反射与光纤通信；电磁感应与磁悬浮列车；激光与全息技术；原子理论与核能利用等等。
２．亲自经历科学探究，加深学习体验
知识的传授与知识的建构存在着本质的区别。机械灌输的教育教学方式只关注知识的传授而不关注学生的内在感受和自主建构。学生在物理课程学习中所进行的探究是一种自主性的学习，它注重学生对物理知识的自主建构。在探究过程中，学生要明确探究的问题，自己收集、分析信息，做出自己的假设或预测，同时在教师的指导下，共同讨论证据、比较结论，并把自己的结论与科学知识进行比较，建立联系，获得新的观点和新的思维方式。在整个过程中，学生主动地构建、修正或放弃自己原有的认识和解释，从而扩展了对物理科学的理解和认识。在物理探究活动中，学生经历类似科学工作者科学探究的过程，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，领悟科学的思想和精神。学生经历这样的过程能进一步认识到物理学的价值，感受人类探索自然规律的科学态度和科学精神，体会物理学的发展对人类生活和社会发展的影响。学生感到物理就在身边，产生探索新知识的强烈愿望，进而促进学生在学习、生活、实践中形成应用物理知识来认识客观世界的意识。
３．学会及时反思，巩固探究取得的成果
在物理探究学习过程中，学生通过反思自己在学习中的感受，对感受进行抽象、概括和提炼升华，最终产生质的飞跃，形成自己的理念和价值观。在物理学习中，教师要引导学生有意识地反思学习内容、学习方法、知识间的互相联系、每一阶段的收获、需要改进的方面等。从对一个物理概念、物理规律的反思，到对解决问题和科学探究过程的反思，逐步培养和提高学生反思能力，巩固探究所取得的成果。例如：在高中阶段对物理概念“力”的学习中，学生可以反思这样一些问题：“我理解这个概念的物理意义了吗？”“对这个概念的理解和初中学习时有什么不同？”“我可以用‘力’来解释哪些现象和问题？”等等。这有助于学生把注意点从学习结果转移到认识过程上，有利于学生主动调控自己的学习。再如，学生对探究过程可以反思这样一些问题：为什么会想到这个方案？还有没有其他方案？探究中哪些方面还有失误和不足，应如何调整？对探究结果是否满意？对自己的探究能力是否有信心？在整个探究过程中体会最深的是什么？学生通过反思对自己的认知活动产生深刻的体验和感悟，不仅可以真正理解物理学习方法的本质和意义，而且可以形成自己独特的认知风格。
三、物理探究学习中应注意的问题
１．“驯服”式的探究
在探究式学习中，教师往往会不自觉地用探究式学习的理念去适应传统的接受式的课堂实践。教师将探究的过程、探究过程的具体操作以及探究过程所要达到的结论都设计出来，学生只是按照教师的设计机械地实施一些操作和记录，对数据的整理分析也是按照教师给出的程序做一些简单的计算得出结论。这样的探究仍是以灌输为价值取向的，是对探究式学习理念的曲解和驯服。这种探究只是抓住了探究的形式与外壳，而没有抓住探究式学习的核心与本质。
２．形式单一的探究
探究式学习着重强调学生知识的自主建构，探究式学习的过程和形式应是灵活多样的。但在实际的探究过程中，教师不考虑学习内容的特殊性，不考虑学生的认知发展水平、知识基础、性格特征，采取统一刻板的教学顺序模式，教学过程比较单一。学生在单一的模式下探究的积极性将降低，对探究活动失去兴趣。这种机械的操作，实际上束缚了学生的创造性，并不符合探究式学习的主旨。
３．孤立化的探究
当代科学研究越来越依赖多个人之间的合作，学生在探究活动中也应当互相合作，学会与别人分享和交流。在探究活动中如果学生独自地进行探究活动，学生之间互不合作，彼此互不相干，没有其他同学、教师的参与和影响，学生知识的自主建构也将难以实现，探究式学习最终也无法成形。
物理课程中的探究式学习对学生的成长具有重要意义。在物理课程中如何发挥出它的价值，促进学生的发展，还需要广大的一线物理教师在实践中不断探索。
（参考文献本刊略）
（责任编辑孙晓雯）