物理探究式教学的困惑与实践

探究式教学已被越来越多地应用到物理教学中，这说明老师们对新课程理念有了一定的认识，并能将自己的理解付诸于教学实践中。不过在探究式教学的实际操作中，仍存在着不少令人困惑的问题。有些教师认为探究式教学只是形式上要新颖，忽视了它的本质和内涵，没有认真构思教学设计，使探究式教学浮于表面，影响着教学的有效性。主要困惑表现在：

1．教学设计如何跳出书本

探究式教学的目的本应该是培养学生发现问题、解决问题的能力，而教师引导学生的探究实验基本上都是书本上有的，多半是做验证式实验，不但学生难以获得自己解决问题的快乐，而且一遇到课本外的问题便无从下手。

2．如何利用被激发的兴趣

探究式教学固然能激发学生的兴趣，但有些教师只重视激发兴趣，课堂固然热闹好看，但却没有把学生的兴趣有机地转化成对知识的渴求，知识和技能教学难以落实。

针对上述的问题，如何才能使探究教学跟深入呢？我的看法是：

1．教师应该从学生的认知水平和生活经验出发，引导学生发现生活中的问题，并要求学生运用已掌握的知识去解决，能更好地激发学生的创造力，使学生解决实际问题的能力得以提高。

2．有些探究式问题并不是学生现有知识能够解决的，知识补充成了必要的环节。这时如果能精心设计，激发起学生的兴趣，再及时地利用学生为了解决问题而产生的求知欲，知识和技能的教学也能得以保障。

下面通过一个教学设计来具体谈谈自己的认识。

学习“杠杆的平衡条件”这一节，课本上设计的是探究性实验，但实验器材，实验过程，甚至记录实验数据的表格都写了出来，只要求学生照着课本上做，再根据实验记录的数据进行分析得出结论。我想这样做除了实验操作、分析数据的能力外，其他如实验方案的设计、实验器材的选用等方面的能力则得不到锻炼。更重要的是，学生被动地跟着课本上设计好的实验进行验证，没有获得解决问题的成功感，学习兴趣难以调动起来。能不能从生活实际出发，提出一个需要学生自己动手解决，并有能力解决的问题，来激发学生学习的主动意识呢？

于是上课的时候我带了一袋爆玉米花到教室，当爆玉米花的香味把同学们的注意力吸引过来后，我问：“有谁知道玉米加热后为什么能爆成玉米花？”。过来一会儿，见没人主动回答我便解释道：“玉米有层不透气的外皮，能把水分‘锁’在里面。当加热时，玉米里的水分蒸发使体积膨胀，会变大原来体积的30倍左右，结果把玉米的外皮撑破，当然里面的水分也散出去了。今天我想让大家思考的问题是：玉米中到底含有多少水分？如何利用爆玉米花进行测量？”

爆玉米花是学生比较喜欢的休闲食品，但他们以前很少考虑到其中的水份问题，所以一下子来了兴趣。同学们经过短暂的讨论，很快统一了认识，想出测量的办法：用天平测量爆玉米花前后同一袋玉米的质量，然后把两个质量相减，再除以原玉米质量便得出其中的含水量。我对学生提出的方案表示了赞同，同时布置他们回家进行实验验证，这时有个学生提出家里没有天平，无法测量质量，这一下也提醒了其他同学，大家都用期待的目光望着我。我说：“是啊！没有天平怎么办呢？学校的天平不可能让大家带回家，买一个吧也不太容易。能不能用别的方法代替呢？”同学们又开始了讨论，有的说用弹簧测力计先测出重力，再根据重力计算质量；有的说家里连弹簧测力计也没有。这一回我倒没有期望有着统一的结论，我一边协调着学生们的争论，一边提醒他们考虑到可操作性。过了一段时间，我打断了学生的讨论：“这样吧，既然大家主要观点是为了解决质量测量的问题，不如我们先来学习一下杠杆平衡的条件，看能不能从中获得提示。”

接下来，我带着学生进行了“杠杆的平衡条件”的探究式学习，由于抱着要解决问题的目的，学生们都很投入地学习着。通过对课本上的实验进行操作，学生们认真做了实验记录，我又引导他们进行分析实验数据，最后得出杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。接着，我又通过一些问题来试图了解学生是否明白了所学的东西，从他们的回答中可以看出他们基本上都能较快地这一节的内容。可见以解决问题做为切入点，能较好地把兴趣转化为学习知识的动机。

当这一切完成之后，我又回到前面的问题。有同学马上说：“老师，今天学习的内容还是不能解决质量测量的问题呀？”是的，我在课堂上没有直接告诉学生如何用所学的内容来解决这个问题，否则如果老师马上给出解答，学生自主探究的意义何在？我提示道：“今天学的内容难道没有能够与质量联系起来的地方吗？”这时，有个学生指出：当作用在杠杆上的力是重力时，杠杆平衡条件的数学表达式可写为：m₁gl₁＝m₂gl₂。终于有所发现了，不过离问题的解决依然还有一段路程，剩下的应该交给学生自己解决了。下课的时间到了，我要求同学们回去思考后拿出自己的实验方案。

第二天上课时我发现，有些同学设计了方案，有些同学还没有头绪。这也是意料之中的事，虽然不是每个学生都想出了办法，但至少学生们都体会了尝试去解决问题的过程，思维上也得到了锻炼。

于是我请一位同学阐述了他的实验方案：

实验器材：铅笔、直尺、细线、微波炉、两袋玉米。

实验步骤：用细线绑在铅笔中央，提起细线使铅笔水平（这样就有了一个杠杆）；把两个相同的纸袋用细线挂在铅笔两端，使纸袋距铅笔中央细线的位置相等并做标记；在两袋中添加玉米，使铅笔仍保持水平；将其中一袋玉米放入微波炉中加热，使袋中玉米被爆成玉米花；把装玉米花的纸袋中热气放出，将它重新挂在铅笔上，来回移动使铅笔再次水平（另一袋未加热的玉米位置不变），并标注好位置；用直尺测出玉米加热前后纸袋在铅笔上位置距中央细线的距离。

实验推论：一开始挂了两袋玉米而使铅笔水平，由于它们的重力力臂相等，根据杠杆平衡条件m₁gl₁＝mgl₁，可知两袋玉米质量相等，即m₁＝m；假设加热后玉米花质量为m₂，这时其中水分蒸发，则玉米中水分的质量应该是m₁－m₂；把加热后的纸袋挂在铅笔上移动位置使之水平后，有m₂gl₂＝m₁gl₁，最后经过推导可以得出水分（m₁－m₂）与玉米（m₁）的质量比。

该学生阐述完后，我又引导讨论了如有些玉米没爆开对测量结果的影响；如何改进实验使测量更精确等问题。这一设计方案利用杠杆平衡条件避开了对质量的测量，为学生解决同一问题提供了不同的思路，开阔了他们的视野。当然还有一部分学生没有想出办法，但由于他们也曾认真思考过，所以对其他同学的方案理解起来也就比较容易。我想，通过这样的学习，学生们不仅深刻地理解了所学的知识，而且我相信，今后他们还会怀着更大的热情，试着用所学的知识来印证和解决所碰到的问题。