馬玉涵 張迪

摘?要：創(chuàng)新能力在推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展中具有重要作用.相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，在物理教學(xué)中利用探究式教學(xué)更利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.學(xué)生在探究式教學(xué)中體驗(yàn)科學(xué)樂(lè)趣，學(xué)習(xí)探究方法，鍛煉獨(dú)立思考和邏輯思維能力，經(jīng)歷創(chuàng)新過(guò)程，培養(yǎng)創(chuàng)新能力.

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理;探究式教學(xué);創(chuàng)新思維;創(chuàng)新能力

文章編號(hào)：1008-4134（2019）18-0033中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

2017年教育部頒布了新的課程標(biāo)準(zhǔn)，為了落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)，將物理學(xué)科的核心素養(yǎng)歸納為“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)維度.其中科學(xué)探究是指在物理教學(xué)中，學(xué)生在像科學(xué)家一樣的探索自然規(guī)律的過(guò)程中獲得綜合性能力，而創(chuàng)新能力是這種綜合能力的重要組成部分.探究式教學(xué)是物理教學(xué)中重要的教學(xué)模式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有積極的作用.

1?物理探究式教學(xué)的基本環(huán)節(jié)

探究式教學(xué)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，教師充當(dāng)啟發(fā)者給出一些事例或提出問(wèn)題，讓學(xué)生主動(dòng)地獲取知識(shí)，通過(guò)閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考等途徑去獨(dú)立探究，自行得出結(jié)論、掌握原理并且發(fā)展能力的一種教學(xué)過(guò)程[1].將探究式教學(xué)靈活運(yùn)用于物理教學(xué)中，能夠在不增加課程教學(xué)時(shí)間和容量的前提下，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.探究式教學(xué)模式，離不開以下三個(gè)環(huán)節(jié).

1.1?學(xué)生獨(dú)立探究

探究式教學(xué)課堂上提出的探究性問(wèn)題必須是直觀的，這要求教師在這一環(huán)節(jié)中提供具體直觀的圖片或視頻，加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，喚起問(wèn)題探究的熱情.適當(dāng)提供給學(xué)生一些背景資料，引導(dǎo)學(xué)生的開放性思維，得出多種多樣的猜想.這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵是教師以引導(dǎo)者的身份，首先設(shè)計(jì)出新穎巧妙的問(wèn)題情境，從學(xué)生身邊熟悉的事物入手，找到既聯(lián)系生活實(shí)際又蘊(yùn)含物理知識(shí)的例子，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，然后再讓學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立探究、積極思考、大膽猜想[2].

例如：在“探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”這一課例中，筆者采取了引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立探究的教學(xué)手段，發(fā)揮了教師的引導(dǎo)作用，首先播放了一組視頻：驚心動(dòng)魄的賽車、唯美的花樣滑冰、有趣的冰壺比賽、冬天穿上防滑鞋行走的老人.然后提出問(wèn)題：這一組視頻雖然表現(xiàn)的內(nèi)容不同，卻都蘊(yùn)含著一個(gè)相同的物理知識(shí)，同學(xué)們討論一下，是什么物理知識(shí)呢？經(jīng)過(guò)討論，學(xué)生很快得出結(jié)論，那就是“摩擦力”，然后再進(jìn)一步追問(wèn)，那么“摩擦力的大小到底與哪些因素有關(guān)呢？”接下來(lái)把探究時(shí)間交給學(xué)生，學(xué)生們自由組合成研究小組，結(jié)合著視頻，反復(fù)觀看，并用身邊的物品、身體的動(dòng)作等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，展開了激烈的討論和探究，最終得出結(jié)論：摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)，與接觸面的粗糙程度有關(guān).這樣的教學(xué)，極大的鍛煉了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.讓學(xué)生在這些熟悉的事物上，尋找新的發(fā)現(xiàn)，提出有意義的問(wèn)題，自主地進(jìn)行探究、解決問(wèn)題或者找到思路.當(dāng)學(xué)生以積極的態(tài)度看待身邊熟悉的事物時(shí)，就會(huì)逐漸克服慣性思維的束縛，面對(duì)熟悉的事物不再習(xí)以為常，而是積極思考.習(xí)慣凡事問(wèn)問(wèn)“為什么”，就會(huì)從熟悉中得到新的啟示，激發(fā)創(chuàng)新思維.例如：看到垃圾桶時(shí)思考垃圾桶的開蓋是否是物理學(xué)中的杠桿原理？看到菜刀時(shí)思考為什么刀刃要很薄？高壓鍋為什么可以把食物更快地煮熟等等.

1.2?師生共同探究

師生共同探究環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，是教師在學(xué)生各種各樣的猜想和提問(wèn)中挑選出對(duì)本節(jié)課探究最有意義的問(wèn)題，在課堂上帶領(lǐng)學(xué)生共同探究，其余的問(wèn)題鼓勵(lì)學(xué)生自主探究.此環(huán)節(jié)需要教師精心設(shè)計(jì)探究過(guò)程，對(duì)課堂上學(xué)生的反饋信息能夠及時(shí)處理加工成與課堂內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，靈活掌握課堂上時(shí)間和內(nèi)容的分配，把握好設(shè)置懸念的時(shí)機(jī)，給學(xué)生留出充裕的獨(dú)立思考討論時(shí)間.

例如：在講授“樂(lè)音的三個(gè)特征”一課時(shí)，是這樣設(shè)計(jì)的：通過(guò)優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的鋼琴曲的導(dǎo)入，我們進(jìn)入了一節(jié)特別的“音樂(lè)物理”課.首先研究的是樂(lè)音的第一個(gè)特征——音調(diào).筆者出示了七只裝了不同高度水的杯子，并用金屬小棒為學(xué)生獻(xiàn)上了一曲打擊樂(lè)曲《小星星》，然后請(qǐng)幾名學(xué)生來(lái)輪流試奏，看能否敲擊出好聽(tīng)的旋律，學(xué)生們熱情高漲，躍躍欲試，幾番試奏和討論之后，師生輕松愉快地得出了樂(lè)音的第一個(gè)特征——音調(diào)（人耳聽(tīng)到的聲音的高低叫做音調(diào)）.既然是一節(jié)物理課，當(dāng)然不能只停留在音樂(lè)層面，接下來(lái)筆者又出示了示波器、拾音器、 不同音調(diào)的音叉，讓學(xué)生分組實(shí)踐、討論、猜想假設(shè)，探究音調(diào)的高低由什么決定.學(xué)生們?cè)诮處煹囊龑?dǎo)下積極實(shí)踐、大膽猜想，很快就得出了探究的結(jié)論.當(dāng)研究樂(lè)音的第二個(gè)特性——響度時(shí)，采取了游戲“唱反調(diào)”的方式，教師拍手的聲音大，學(xué)生就用小聲拍手來(lái)回應(yīng)，教師拍手的聲音小，學(xué)生就用大聲拍手來(lái)回應(yīng)，有趣的游戲中，我們得到了第二個(gè)特性——響度.探究影響響度的因素，還是游戲——“擊鼓，傳話”，以座位的一豎排為一個(gè)小組，聽(tīng)鼓聲傳一句話，鼓聲大就大點(diǎn)聲傳，鼓聲小就小點(diǎn)聲傳，可以離耳朵很近，也可以稍微離開耳朵一段距離，有趣的游戲得出精準(zhǔn)的結(jié)論，影響“響度”的因素與振幅有關(guān)，與聽(tīng)者距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān).這樣的探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生樂(lè)此不疲，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，逐漸形成了探究意識(shí).

教師在探究過(guò)程中要充當(dāng)學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、實(shí)驗(yàn)、總結(jié).不要過(guò)多地干預(yù)學(xué)生，過(guò)多的知識(shí)講授不利于學(xué)生的獨(dú)立思考，也就很難提高創(chuàng)新能力.

1.3?探究反思總結(jié)

經(jīng)過(guò)了學(xué)生獨(dú)立探究和初期的師生共同探究后，所探究的問(wèn)題得到了初步解決，教師應(yīng)繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)探究?jī)?nèi)容進(jìn)行反思.這是一個(gè)讓學(xué)生對(duì)所探究的知識(shí)整理、加工、分類的過(guò)程.這一環(huán)節(jié)要注重對(duì)比分析探究得到的結(jié)論與最初的猜想假設(shè)的差異及原因，要弄清楚猜想假設(shè)的時(shí)候忽略了什么因素或什么因素產(chǎn)生了偏差.讓學(xué)生從中積累經(jīng)驗(yàn)并且反思，在以后的探究過(guò)程中更加熟練.

其中，求異思維的培養(yǎng)也是這一過(guò)程的主要目的.教師可以鼓勵(lì)學(xué)生從多個(gè)角度去思考同一個(gè)問(wèn)題，嘗試用不同的方法解決問(wèn)題，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、激勵(lì)創(chuàng)新，并將這一思維應(yīng)用到生活中去，形成習(xí)慣，形成真正的創(chuàng)新能力.

2?物理探究式教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

很多教師對(duì)探究式教學(xué)的必要性有深刻的認(rèn)識(shí)，但是在課堂上真正實(shí)施起來(lái)卻大相徑庭.盡管有序?qū)嵤┝颂骄渴浇虒W(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，課堂氣氛也很活躍，但卻常常達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果，也不能很好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，形成創(chuàng)新能力.效果明顯的探究式教學(xué)一般包括以下幾方面特點(diǎn).

2.1?以實(shí)驗(yàn)為突破口培養(yǎng)興趣，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科.物理實(shí)驗(yàn)相對(duì)于物理知識(shí)更能在探究式課堂上體現(xiàn)物理學(xué)科的魅力，學(xué)生往往對(duì)物理教科書中的實(shí)驗(yàn)裝置和儀器有著濃厚的興趣.要讓物理課堂緊緊抓住學(xué)生的心，可以從實(shí)驗(yàn)下手，利用物理課上的“表演”，激發(fā)興趣，得到事半功倍的效果.興趣會(huì)使創(chuàng)新意識(shí)具有傾向性，創(chuàng)新的前提是興趣，有興趣才能詮釋出創(chuàng)新的動(dòng)機(jī)并表現(xiàn)出創(chuàng)新需求.

我們常常跟學(xué)生說(shuō)，物理知識(shí)來(lái)源于生活，存在于生活.那么生活中的很多物品都可以拿來(lái)做實(shí)驗(yàn)，比如易拉罐，就經(jīng)常出現(xiàn)在物理課堂上，最典型的就是浮力實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們可以人手一個(gè)空的易拉罐，分組準(zhǔn)備一個(gè)深一點(diǎn)的裝有半桶清水的水桶，和一個(gè)淺一點(diǎn)的裝有半盆水的水盆，然后嘗試著用手輕輕地往下按易拉罐，感受手受到的向上頂?shù)牧?，越往下壓，手被向上頂?shù)牧驮酱?感受在水盆和水桶里向下壓，又有什么不同？這個(gè)游戲幾乎每個(gè)學(xué)生小時(shí)候都玩過(guò)，但是卻沒(méi)有想過(guò)其中蘊(yùn)含的物理知識(shí)，課堂上有趣的游戲變成了物理實(shí)驗(yàn)，孩子們開始從游戲中感悟道理，思考如何得到物理知識(shí)，如何計(jì)算浮力大小，更會(huì)去思考，物理知識(shí)在生活中到底有哪些重要的應(yīng)用，從而從心底崇尚科學(xué)，愛(ài)上物理.

2.2?訓(xùn)練合理猜想，培養(yǎng)合理發(fā)散性思維能力

訓(xùn)練科學(xué)有效的猜想能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵.合理的猜想是一個(gè)學(xué)生有良好的發(fā)散性思維的表現(xiàn).猜想并非憑空瞎想捏造，而是以科學(xué)事實(shí)為依據(jù)的思維活動(dòng).例如，法拉第電磁感應(yīng)定律就是通過(guò)對(duì)奧斯特的電流磁效應(yīng)的逆向猜想而發(fā)現(xiàn)的，電流概念的引入就是把電流比做水流，通過(guò)類比猜想得出的.

教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地積累生活經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)大知識(shí)面，大量閱讀各類書籍，將積累知識(shí)變成習(xí)慣.這些潛在的積累越多，在問(wèn)題面前越容易激發(fā)出意想不到的觀點(diǎn)，得到科學(xué)有效的猜想.查爾斯.威爾遜研制出電子云室獲得了1927年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，就是青年時(shí)期去英國(guó)本內(nèi)維斯峰天文臺(tái)看到的云霧繚繞的場(chǎng)景給他的靈感，提出霧室的猜想，最終成功研制出電子云室.正是因?yàn)樗焉钪械囊磺卸籍?dāng)做經(jīng)驗(yàn)積累，并在需要的時(shí)候與所要探究的問(wèn)題對(duì)接，才會(huì)產(chǎn)生別人想不到的靈感.

然而實(shí)際教學(xué)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，學(xué)生大膽的異想天開的猜想中會(huì)有很多非?！安豢孔V”的猜想.當(dāng)學(xué)生多次發(fā)現(xiàn)自己的猜想不成立而且與要探究的問(wèn)題相差甚遠(yuǎn)時(shí)，往往會(huì)失去信心.這時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生勤于反思，正確對(duì)待錯(cuò)誤猜想，讓學(xué)生知道錯(cuò)誤是正確的先導(dǎo)，要越挫越勇，總結(jié)失敗的經(jīng)驗(yàn)，提高自己的猜想能力.必備的猜想和假設(shè)是探究成敗的關(guān)鍵[3].

2.3?增強(qiáng)探究體驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

探究過(guò)程對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一段美妙的旅程.所有物理規(guī)律的產(chǎn)生都是創(chuàng)新過(guò)程，物理問(wèn)題的產(chǎn)生，規(guī)律的形成和發(fā)展，都體現(xiàn)了創(chuàng)新的魅力.傳統(tǒng)教學(xué)中教師往往依照課程標(biāo)準(zhǔn)上的內(nèi)容和要求講課，只重視學(xué)生是否掌握了知識(shí)，并且通過(guò)考試檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)到的知識(shí)和本領(lǐng)，學(xué)生成績(jī)好教師就教的好.但是在現(xiàn)在的探究式教學(xué)中，僅僅掌握課標(biāo)中的知識(shí)點(diǎn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的探究才是重中之重.探究過(guò)程中學(xué)生會(huì)遇到很多不可預(yù)料的問(wèn)題，學(xué)會(huì)如何解決問(wèn)題要比掌握知識(shí)點(diǎn)更重要.把被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)變成主動(dòng)的思考和探究的創(chuàng)新之旅，體驗(yàn)探究的過(guò)程.同時(shí)可以在探究過(guò)程中滲透物理學(xué)史，體驗(yàn)科學(xué)理論的變化發(fā)展.例如：在“牛頓第一定律”這一課例的教學(xué)中，先向同學(xué)們介紹亞里士多德這位百科全書式科學(xué)家，他幾乎對(duì)每一個(gè)學(xué)科都有所貢獻(xiàn)，雖然他對(duì)于力與運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的觀點(diǎn)是錯(cuò)的，但是對(duì)于他所處的時(shí)代人的認(rèn)知基礎(chǔ)上他的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn)是被接受的;接著讓學(xué)生們查閱資料閱讀教材，了解伽利略的理想實(shí)驗(yàn)以及他“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn);再到笛卡爾對(duì)伽利略的結(jié)論進(jìn)行補(bǔ)充;最后牛頓站在巨人的肩膀上得出了牛頓第一定律.讓學(xué)生體會(huì)一代代科學(xué)家探索自然奧秘的不懈努力，理解沒(méi)有完美的一成不變的科學(xué)理論，鼓勵(lì)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)權(quán)威.在探究式課堂上，教師要掌控全局，以引導(dǎo)者的身份增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的體驗(yàn)，充分利用探究式課堂，通過(guò)科學(xué)探究開發(fā)出解決問(wèn)題的創(chuàng)新思維和能力才是探究式教學(xué)的根本目的.

3?結(jié)語(yǔ)

物理學(xué)是一門自然科學(xué).通過(guò)對(duì)自然規(guī)律的探索，讓學(xué)生具備正確的價(jià)值觀以及必備品格和能力是物理教學(xué)的根本任務(wù).為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，物理教學(xué)中要充分利用好探究式教學(xué)，跳出傳統(tǒng)教學(xué)的套路，讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能的同時(shí)，將物理學(xué)的探究思想與方法積極地內(nèi)化為適應(yīng)社會(huì)需要的、有利于學(xué)生終身發(fā)展的能力.

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