用整體和全面的觀點駕馭物理探究式教學(xué)

孫健康

摘 要：針對當(dāng)前探究式教學(xué)實踐與教育目標(biāo)存在的差距，本文以辯證法和現(xiàn)代教學(xué)論為指導(dǎo)，根據(jù)探究式教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，著力新課程促進學(xué)生全面發(fā)展的價值追求，從理論和操作策略上研究了探究式教學(xué)中，怎樣實現(xiàn)教學(xué)主體多維目標(biāo)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物理探究；辯證法；主體發(fā)展；多維目標(biāo)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）9（S）-0013-3

物理探究式教學(xué)的模式一般包括：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、合作與交流，有的教師把這個模式機械地處理為七個步驟，按部就班地放任學(xué)生探究，使教學(xué)效果倒退后又復(fù)歸傳統(tǒng)教學(xué)；有的教師為學(xué)生設(shè)計了足夠的知識階梯，學(xué)生雖然能夠順利完成“探究”任務(wù)，但并沒有真正發(fā)揮主體作用，難以達(dá)到三維目標(biāo)的要求。新課程標(biāo)準(zhǔn)就物理課程課堂教學(xué)的目標(biāo)，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度提出了具體的目標(biāo)。在設(shè)計教學(xué)過程中，需要從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度來構(gòu)思教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動的安排；教師要重視幫助學(xué)生，使他們在獨立獲取物理知識、探究物理規(guī)律、解決物理問題等方面獲得成果，讓學(xué)生得到成功的體驗，享受成功的愉悅，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和責(zé)任感。探究教學(xué)活動要涉及教師、學(xué)生以及學(xué)習(xí)的材料、媒介等因素。多種因素、多個環(huán)節(jié)和多維目標(biāo)構(gòu)成了探究式教學(xué)的復(fù)雜性。通過教學(xué)活動促進學(xué)生發(fā)展是現(xiàn)代教學(xué)最基本的價值追求，我們只有自覺運用辯證法，遵循現(xiàn)代教學(xué)論的原則，著力知識、智能、情感的協(xié)調(diào)發(fā)展，統(tǒng)籌進行探究式教學(xué)設(shè)計，才能達(dá)到新課程教學(xué)改革的育人要求。

1 運用形式和內(nèi)容的辯證關(guān)系，發(fā)展主體的物理學(xué)科情感

探究式教學(xué)的展開始于問題。一個好的問題能夠打破學(xué)生的認(rèn)知平衡，激起學(xué)生的探究欲，從而推動探究式教學(xué)的順利開展。傳統(tǒng)教學(xué)中也有問題，但問題是直接呈現(xiàn)給學(xué)生的。而探究式教學(xué)從問題開始，就需要從三維目標(biāo)的角度，思考問題設(shè)計的目的性、適應(yīng)性、新異性和情景性的辯證統(tǒng)一關(guān)系。這些特點，綜合構(gòu)成具有感染力的物理問題情景，使學(xué)生經(jīng)歷并獲得深刻的經(jīng)驗體驗，從問題的興趣層面激發(fā)學(xué)生探究的欲望，從聯(lián)系實際的層面提升學(xué)生愛好物理的學(xué)科情感。

前蘇聯(lián)著名教育家蘇霍姆林斯基曾把學(xué)生的情感比作土地，把學(xué)生的智力比作種籽，他說“只關(guān)心種籽而忘了耕地等于撒下種籽喂麻雀”，形象說明了情感和智力的辯證關(guān)系，教師應(yīng)予以高度重視。我們在認(rèn)真鉆研教材的基礎(chǔ)上，需要廣泛收集實驗資料和實驗材料，挖掘一些學(xué)生感興趣的探究性課題或問題，并進行創(chuàng)造性的設(shè)計。

案例1 浮力大小相關(guān)因素探究興趣的激發(fā)

先讓同學(xué)觀看視頻：蔚藍(lán)的天空，湛藍(lán)的海水，雄偉的萬噸巨輪，滿載貨物劈波斬浪。然后提問：巨輪的載重量由海水對它的浮力大小決定，浮力大小由哪些因素決定呢？再讓每位同學(xué)動手并觀察：（1）把矩形鐵皮放入玻璃缸水中，鐵皮下沉；然后要求學(xué)生用剪刀和粘膠帶把鐵皮做成上空的盒子，再放在水面卻上浮。（2）把一只雞蛋放在清水中要下沉，而向清水中逐漸加鹽雞蛋會上浮。學(xué)生親歷這些具有意義和風(fēng)趣的浮力情景，感受了“同一物體所受浮力不等的經(jīng)驗事實”，對課題的興趣油然而生。

2 運用知識經(jīng)驗和探究途徑的辯證關(guān)系，發(fā)展主體的科學(xué)猜想技能

在探究式教學(xué)過程中，學(xué)生再也不是靜態(tài)地接受來自教師的早已成定論的知識，而是以自身原有經(jīng)驗為基礎(chǔ)，嘗試根據(jù)經(jīng)驗和已有知識對問題的成因提出猜想，對探究的方向和可能出現(xiàn)的結(jié)果進行推測與假設(shè)，經(jīng)過動態(tài)的探究和思維活動，親身經(jīng)歷知識的產(chǎn)生過程。主體的知識經(jīng)驗是科學(xué)探究的基礎(chǔ)，科學(xué)的探究不斷發(fā)展主體的知識經(jīng)驗。從主體的知識經(jīng)驗到科學(xué)的探究，需要一定的條件完成這個轉(zhuǎn)化，這個轉(zhuǎn)化的條件不是傳統(tǒng)啟發(fā)式的知識階梯，而是科學(xué)方法的傳授和引導(dǎo)。主體習(xí)得并運用科學(xué)方法，一方面避免了盲目無序探究造成時間浪費，另一方面在完成自主建構(gòu)知識的同時，獲得科學(xué)探究方法的“生成”，從能力層面升華主體的物理情感。

科學(xué)方法論的先驅(qū)笛卡兒斷言：“方法，對于探求事物真理是絕對必要的”。物理教師務(wù)必努力掌握系統(tǒng)的物理學(xué)方法，針對各個探究環(huán)節(jié)，教給學(xué)生相應(yīng)的方法，使學(xué)生在獲得知識的過程中，得到方法技能、科學(xué)思維的訓(xùn)練。

案例2 決定浮力大小因素的科學(xué)猜想

首先讓學(xué)生回顧生活經(jīng)驗：游泳時由淺處逐漸步入深處，身體浸入水中部分越來越多，身體的感受有什么變化？然后提示學(xué)生運用比較的方法，比較鐵皮和鐵盒在水中的異同、雞蛋在清水和鹽水中的異同。讓學(xué)生自己認(rèn)識到鐵盒比鐵皮排開的水多，鹽水比清水密度大。再提示學(xué)生運用歸納的方法，將自己游泳時入水過程的體驗和兩個實驗的共同點概括出來，進而提出浮力的大小可能與浸入物體的體積、浸入深度、物體密度、液體密度等相關(guān)的猜想。

3 運用部分與整體的辯證關(guān)系，發(fā)展主體的分析與綜合能力

整體由部分組成，沒有部分就沒有整體；部分是整體的部分，沒有整體也無所謂部分。當(dāng)各部分以合理的結(jié)構(gòu)形成整體時，整體就具有全新的功能，整體的功能就會大于各個部分功能之和；當(dāng)部分以欠佳的結(jié)構(gòu)形成整體時，就會損害整體功能的發(fā)揮。學(xué)生怎樣進行科學(xué)有序的探究呢？應(yīng)遵循以學(xué)生原有知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，自己“生成”知識，自己“內(nèi)化”能力的原則，根據(jù)事物整體與部分的辯證關(guān)系，采用辯證的分析與綜合，這既是認(rèn)識復(fù)雜事物的方法，也是解決解決復(fù)雜問題的方法。

我們可以引導(dǎo)學(xué)生，根據(jù)當(dāng)前的知識經(jīng)驗，把探究課題整體目標(biāo)分解為待解決的幾個主要分問題，確定解決各個分問題的次序，研究每個分問題的解決方案。在此基礎(chǔ)上，分析各個分問題之間的聯(lián)系，再根據(jù)其內(nèi)在聯(lián)系綜合成為整體目標(biāo)。

案例3 浮力公式的探究

可以從學(xué)生的生活經(jīng)驗：“輕”的物體比“重”的物體受到的浮力大，分析出浮力大小可能和物體密度大小有關(guān)；根據(jù)大船比小船受到浮力大的經(jīng)驗，分析出浮力大小可能和物體浸入液體中的體積大小有關(guān)；根據(jù)潛水越深所受壓力越大的體驗，分析出浮力大小可能和浸沒在液體中的深度有關(guān)；根據(jù)物體在鹽水中比在清水中受到的浮力大的事實，分析出浮力大小可能和液體密度有關(guān)經(jīng)驗認(rèn)識等。結(jié)合前面對浮力大小的科學(xué)猜想，遵循不破不立的認(rèn)識規(guī)律，先進行破除錯誤生活經(jīng)驗的探究，再進行正確經(jīng)驗的定量探究。根據(jù)浮力的可能相關(guān)因素，讓學(xué)生逐一設(shè)計探究方案，確定所需要的實驗器材，按照這些方案的邏輯聯(lián)系綜合構(gòu)思出探究步驟。在此基礎(chǔ)上，教師讓學(xué)生各抒己見，共同交流討論，從中綜合得出最佳的方案，供實際探究采用。

待學(xué)習(xí)了物體的浮沉條件以后，再澄清將浮力大小與浮沉條件混淆的錯誤經(jīng)驗，根據(jù)同化和順應(yīng)理論，建構(gòu)囊括學(xué)生生活經(jīng)驗與相關(guān)浮力現(xiàn)象的整體理論結(jié)構(gòu)。

4 運用原因和結(jié)果的辯證關(guān)系，發(fā)展主體的邏輯推理能力

運用分析與論證，對探究結(jié)果進行描述和解釋，是科學(xué)探究中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

物理探究課題以物理規(guī)律居多，探究的結(jié)果多是物理量之間的定量聯(lián)系，是關(guān)于規(guī)律是什么的認(rèn)識。根據(jù)事物原因和結(jié)果相互依存，相互聯(lián)系，相互作用，并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的辯證關(guān)系，執(zhí)果索因，揭示規(guī)律的為什么，從縱向把握知識的聯(lián)系，既是知識系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的需要，也是發(fā)展學(xué)生推理能力的重要途徑。

案例4 浮力產(chǎn)生的原因探究

認(rèn)識阿基米德原理后，引導(dǎo)學(xué)生運用演繹推理，根據(jù)液體壓強公式，計算液體對其中規(guī)則形狀物體的合壓力；并對形狀不規(guī)則的物體，運用相同形狀的液體等效代替物體的方法和二力平衡知識，轉(zhuǎn)換得出物體所受的合壓力就等于該等效液體的重力。學(xué)生追究出阿基米德原理是液體對物體壓力差的必然結(jié)果，進而把浮力同化到液體壓力的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。學(xué)生運用科學(xué)推理，完成了對浮力本質(zhì)的認(rèn)識，充分體現(xiàn)了建構(gòu)性教學(xué)的精神。教學(xué)要促進學(xué)生發(fā)展，就必須走建構(gòu)性教學(xué)的道路。

5 運用認(rèn)識與實踐的辯證關(guān)系，發(fā)展主體的科學(xué)精神

科學(xué)探究包括兩方面的含義：一是探究的基本程序；二是探究的基本精神即科學(xué)精神。可以這樣說，前者是探究的“形”，后者是探究的“神”，兩者互相聯(lián)系、互相依存，缺一不可。但從教學(xué)實踐來看，由于課程標(biāo)準(zhǔn)對科學(xué)探究下了可操作性定義，所以教師在實施探究式教學(xué)時，探究程序“有形”可見，相對容易把握；“科學(xué)精神”看不見、摸不著，是抽象的，相對容易缺失。

認(rèn)識是適應(yīng)實踐的需要產(chǎn)生的，實踐是認(rèn)識的來源，科學(xué)反對任何臆斷的東西。尤其在學(xué)生探究的實踐活動中，包括制定方案、調(diào)查、訪問、觀察、實驗、統(tǒng)計、信息收集與處理等，教師要使學(xué)生像科學(xué)家那樣，運用一般的研究方法和手段，體驗研究的基本過程，親身經(jīng)歷知識的獲得過程，通過研究性的實踐活動，從而形成勤于動手、敏于動腦、實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、謙虛努力、熱情自信等科學(xué)態(tài)度。

認(rèn)識的目的在于指導(dǎo)實踐、改造世界，這只有經(jīng)過理性認(rèn)識向?qū)嵺`的飛躍才能達(dá)到，只有經(jīng)過理性認(rèn)識到實踐的過程才能檢驗、修正、豐富和發(fā)展理性認(rèn)識。學(xué)生建立理論認(rèn)識后，教師要創(chuàng)設(shè)一些實踐課題，在實踐環(huán)節(jié)中深化學(xué)生的發(fā)展。比如，學(xué)習(xí)了物體的浮沉條件后，讓學(xué)生進行模擬打撈沉船、制作升空燈籠等實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生運用理論指導(dǎo)實踐，并在實踐中拓展理論的能力，使學(xué)生認(rèn)識理論既是真實可信的，又是不斷發(fā)展的。在對科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識不斷深化的過程中，培育學(xué)生推動科學(xué)進步的價值觀和心理取向，發(fā)展學(xué)生尊重規(guī)律、客觀公正、敢于創(chuàng)新、獨立思考、堅持真理、修正錯誤的科學(xué)精神。

6 運用個性與共性的辯證關(guān)系，發(fā)展主體交互性的主體性

探究教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的主體性。教師要強化學(xué)生的參與、投入意識，真正落實學(xué)生的主體地位。學(xué)生通過探究并完成探究報告，準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點，展現(xiàn)學(xué)習(xí)者的主體力量和理性作用。教師可通過表揚學(xué)生在探究中的創(chuàng)新思路和精彩發(fā)言等，發(fā)揮和建構(gòu)學(xué)生的主體性，但探究教學(xué)決不主張培養(yǎng)具有占有主體性的個體。

探究教學(xué)需要培養(yǎng)交互的主體性?！氨仨殢氐邹D(zhuǎn)變教育主體觀，變機械單一的主客體互動模式（主——客）為辯證的交往中的主體與作為中介的客體的互動模式（主——客——主），或簡稱‘交往的教育主體觀”，教師要積極創(chuàng)設(shè)合作、交流、對話的學(xué)習(xí)環(huán)境，把學(xué)生置于一個有社會意義的團體中，認(rèn)識科學(xué)探究需要合作精神，在交流中培養(yǎng)學(xué)生既堅持原則又尊重他人，能思考別人的意見，改進自己的探究方案，具有團隊精神等方面的合作性。讓他們在與別人的交往和對話中，通過取人之長補己之短，通過熱愛集體和幫助同學(xué)，培養(yǎng)“共性”與“個性”交互的主體性。這種在合作交流的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)出來的主體性，把認(rèn)知、倫理和審美融為一體，既展現(xiàn)學(xué)生的主體地位，強調(diào)人的自強不息的創(chuàng)造精神，又具有社會性、交互性和共生性，強調(diào)創(chuàng)造的意義和價值，強調(diào)對自然、社會、人生的責(zé)任和義務(wù)，符合與時俱進的人才要求。

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（欄目編輯 趙保鋼）