探究式教学模式在高中物理教学中的有效应用

李亮　康拥军

作者简介：李亮（1981～），男，汉族，河北唐山人，河北正中实验中学，研究方向：大单元教学设计；

康拥军（1971～），男，汉族，河北行唐人，河北正定中学，研究方向：物理教育。

摘 要：探究式教学模式作为提高课堂教学效率、培养学生综合能力的重要教学模式之一，已经被广泛运用于高中物理教学中。基于此，文章笔者将从学生学习方式的转变、综合能力的发展两个方面，简要阐述探究式教学模式运用在高中物理教学中的意义，而后从立足兴趣激发、生活引入、过程思考、结果获取、形式丰富、教学点拨六个方面，重点阐述探究式教学模式如何运用在高中物理教学中。

关键词：探究式教学模式；高中；物理教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2023）49-0129-04

一、引言

在以往的高中物理课堂上，由于受到应试教育的影响，部分教师采用的教学方法多是以“填鸭式”教学为主，并没有注重引导学生对知识本身的关注，使得学生对物理知识的掌握存在机械式学习的情况，无法对知识做到有效的运用。面对这种情况的存在，教师可以尝试将探究式教学模式运用于物理教学中，引导学生通过对知识的探究，实现对知识内容全面掌握，进而实现自身物理综合能力的进步。

二、探究式教学模式应用在物理教学中的意义

（一）有助于促进学生学习方式的转变

在传统的物理课堂中，学生掌握知识的主要方式是从教师的教学中获取，是一种被动接受的形式。在这个过程中，学生主要是通过教师的讲解完成对物理知识内容的认知，而缺少了自己对知识的思考和探索的过程。这种被动式的学习方式于学生而言，不利于学生学习能力的增长，反而会影响学生的学习效率，降低学习质量。而在当下的物理课堂上，部分教师已经发现了学生存在的上述问题，便在教学中引入了探究式教学模式，以此促进学生学习方式的转变。在运用的过程中，学生需要在结合自身所学知识的基础上，主动探索物理知识，对其进行深入的探究。这种学习方式的转变，不仅体现着教师授课模式的转变，更体现了学生思维方式的转变，对学生学习能力的提升具有重要作用。

（二）有助于促进学生综合能力的发展

根据探究式教学法的定义可知，在进行物理教学时，教师只是起到提供资料、适当引导的角色，整个探究过程需要学生自主通过阅读资料、分析资料、开展实验、过程记录。通过这样的方式，在知识学习上给予了学生充分的自主权，让学生能够实现自主分析、自主探究，这对学生综合能力的发展有着非常重要的意义。尤其是对具有实验特征的物理学科而言，学生物理综合能力的成长，一方面得益于教师对探究式教学法的运用，帮助学生在学习的过程中建立起探究意识与探究思维；另一方面得益于学生自身主观能动性的激发，能够借助教师的指导，实现对自身的综合锻炼，进而促进自身综合能力的提升。

三、探究式教学模式应用在物理教学中的措施

（一）立足兴趣激发，培养学生探究意识

在学习的过程中，对学科产生学习兴趣是学生能够实现对该学科知识做到充分掌握的重要条件。在传统的物理课堂中，部分教师未注重对学生学习兴趣的激活，使得部分学生在面对物理知识学习时，都是采用硬学的方式，即将教师讲授的知识内容全部背下来，并在具体的题目中进行套用，这种学习方式对学生来讲不可取，不利于学生物理能力的提升。对此，教师需要在教学中注重对学生兴趣的激活，让学生以兴趣驱动学习，这样才能在落实探究式教学法的过程中，让学生对探究物理知识产生兴趣，进而实现对学生探究意识的培养。

以人教版物理教材必修第二册第五章《抛体运动》中《曲线运动》这节课为例。在本节课的学习中，学生需要完成对以下知识内容的掌握：①理解什么是曲线运动的瞬时速度的方向，并能够做到在物体的运动轨迹图上标出物体运动的方向；②实现对曲线切线概念的理解；③掌握物体做曲线运动的条件，知晓该条件产生的过程。对此，为了实现学生对上述知识的有效掌握，教师需要借助对探究式教学模式的运用，激发学生的学习兴趣，并在此过程中实现对学生探究意识的培养。具体来讲，教师可以由学生喜欢的具有曲线轨迹的运动入手，如篮球中的投篮、高尔夫球、悠悠球、踢毽子等，并借助视频为学生展示这些运动中的曲线是如何体现的，借此让学生发现自己日常的运动中也存在物理知识，进而做到对学生学习兴趣的激活。接下来，教师需要带领学生对上述物理知识进行探究分析。在前面教师的铺垫下，学生想要探索曲线运动知识的意识已经被调动起来，而教师需要做的便是借助教学活动，帮助学生将自己脑海中的探究意识激发出来，从而让学生主动参与到教学中，完成探究实验。

在这个过程中，学生受到教师的积极引导，实现了对自身学习兴趣的有效调动，并在运用探究式教学方法探索知识的过程中，培养了自身的探究意识，这对学生提高物理知识的掌握、实现自身物理水平进步迈出了实质性的一步。

（二）立足生活引入，提高学生探究运用

部分学生在探究物理知识的过程中，总会遇到思路打不开、实验无法正常进行的情况。出现这种情况的原因，一方面是因为学生还没有实现对知识内容的融会贯通的掌握；另一方面是因为学生缺乏一定的生活经验，只是在依据知识探究知识。面对这种情况，教师可以在教学中对生活中的实际内容进行引入，让学生可以在课堂上做到理论知识学习与实践运用的同步进行。这样一来，学生在探究物理知识的过程中，便会结合生活实际对知识内容进行思考，进而实现自己对知识的探究运用。

以人教版物理教材必修第一册第一章《运动的描述》中《位置变化快慢的描述——速度》这节课为例。通过本节课的学习，学生需要理解和掌握以下知识内容：①理解什么是物体的速度，掌握速度的意义、公式、符号、单位、矢量性等知识；②可以借助实际体验，对速度的意义进行感知，并了解其在生活中應用。基于此，为了有效落实探究式学习模式在物理教学中运用，提高学生对知识的探究运用，教师可以借助对生活实际的引入开展教学活动。具体而言，在实际教学中，教师需要结合教学内容选择合适的生活素材，如为了让学生体会到位置变化的快慢，教师分别为学生展示了高铁、轮船、飞机、普通牛车四种不同的出行中需要用到的交通工具，以此来让学生感受不同交通工具在行进中的速度变化，并引导学生思考如何对这四种不同的交通工具进行运动快慢的比较。通过对生活中常用交通工具运动速度的对比，可以激发学生对新知识学习的兴趣。而教师在课程引入中所提及的问题，也需要学生在完成本节课的学习后予以解决。在这个过程中，学生会带着问题去学习新知识、思考新知识，探究如何借助新知识解决教师提出的对比四种不同交通工具运动速度变化的对比。

所以，在落实探究式学习法的过程中，教师可以借助对生活实际的引入，激发学生对新知识的思考，让学生可以带着问题学习，做到有效思考。这对学生而言，是提高自身探究运用能力的过程，是实现对物理知识深层掌握的过程。

（三）立足过程思考，增强学生探究思维

在运用探究式教学法的过程中，对学生探究思维的培养至关重要。在物理教学中，教师要想实现对学生探究思维的培养，首先教师自身要重视对该方法的运用，即教师应注重对学生探究过程中的引导，让学生真正地在探究的过程中实现知识的深入理解、获得能力的提升。这样的探究教学才是有效的、有价值的，学生的探究思维能力才能获得切切实实的增长。所以，在教学中，教师需要抓住内容实质，避免出现方法运用流于形式的情况。

以人教版物理教材必修第二册第六章《圆周运动》中《圆周运动》这节课为例。在新课程知识的学习中，学生需要完成对以下知识内容的探究：①理解什么是圆周运动、匀速圆周运动有哪些特点，并掌握转速和周期的意义；②掌握线速度的物理意义，并可以在匀速圆周运动中找到线速度的方向；③理解角速度的物理意义，并掌握线速度和角速度的关系；④可以运用线速度、角速度、位移描述圆周运动。基于此，教师需要在探究式教学中，注重引导学生对探究过程思考，让学生的探究思维在思考中得到锻炼。具体来讲，在理解什么是圆周运动时，教师应先引导学生进行回答，让学生讲一讲自己理解的圆周运动，如有的学生说摩天轮在做圆周运动、自行车的车轮也在进行圆周运动等。接着，教师便对学生的回答作出评价，并引出圆周运动的概念，即运动轨迹为圆周，或一段圆弧的机械运动称为圆周运动。随后，教师继续引导学生进行思考：如果以自行车为例，在转动脚踏板的时候，大小齿轮以及后轮都在进行圆周运动，那么从后轮到转轴，哪个位置的点运动得更快些？在探究的过程中，学生可以结合之前学习的直线运动知识进行思考，看能否破解此问题。

通过引导学生对探究过程的思考，让学生在获取知识的过程中能够多问几个为什么，从而加深对知识的认识。而且，在思考的过程中，学生可以实现对物理知识的整合运用，能够形成一定的框架思维，这对学生探究思维能力的锻炼与培养都具有非常重要的意义。

（四）立足结果获取，提升学生探究能力

在物理知识的学习中，从实验中获取知识对学生的综合探究能力有着非常大的考验，这不仅要求学生对以往学习的物理知识可以做到非常熟练地掌握，还要求学生能够对物理实验进行正确设计，并从中获得正确的实验结果。基于此，在日常教学中，教师应注重对学生实验能力的培养，引导学生注重对实验结果的获取。同时，也要培养学生能够根据已有的实验结果，反向设计物理实验，做到对结果的验证。在学习的过程中，学生需要对自己做严格要求，积极主动地思考，重视课堂教师的知识的讲解，对实验中有疑问的地方可以做到及时解决，这样一来，学生的实验探究能力才能得到有效的提升。

以人教版物理教材选择性必修第一册第二章《机械运动》中《实验：用单摆测量重力加速度》这节课为例。在本节课的学习中，学生需要学会使用单摆测量重力加速度的大小，这既是实验的目的，也是需要获取的实验结果。对此，学生可以根据自己学习的知识内容进行实验方案的设计，并将实验方案交给教师判断可行性。在具体实践中，学生用到的实验装置主要有带孔小钢球一个、细线一条（约一米长）、铁架台、米尺、停尺、游标卡尺等。在进行测量的过程中，教师发现学生交上来的实验方案是两种不同的操作方法，刚好可以作对比实验。方法一是测量单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值，而方法二则是测量单摆做多次全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值。该实验过程需要经历五个步骤：做单摆、测摆长、测周期、计算g、变摆长。在完成实验步骤，获得实验数据后，学生可以根据自己擅长的方法，选择使用平均法还是图形法进行结果的呈现。

在本次课程中，学生在教师的适当辅导下，独立完成了物理实验，并且通过对比实验说明实验方法的不同，会影响实验结果的精确度。这就要求学生在探究学习的过程中，应注重每一个知识点内容，做到既要注重对实验结果的获取，也要注重对实验过程思考，这样才能在持续的锻炼中，实现自身探究能力的提升。

（五）立足形式丰富，增加学生探究体验

在物理教学中，教师可以借助对教学形式进行丰富的方法，来提高学生的探究体验。在传统的物理课堂中，受到教学条件和教学工具的限制，部分教师只能通过单纯的讲解以及在黑板上进行画图展示的方式，引导学生对物理知识内容作出理解。从当下的物理教学来看，传统的方法已经无法对现代化的课堂有效适应，因此，教师需要对教学形式进行丰富、创新，以此来提高学生的学习效率，促进学生对物理知识的探究体验。

以人教版物理教材选择性必修第一册第一章《动量守恒定律》中《反冲现象 火箭》这节课为例。在本节课的学习中，学生需要完成对以下知识内容的掌握：①认知反冲运动的概念及特点，掌握反冲运动的物理性质；②可以熟练地运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题；③掌握火箭的飞行原理及应用。对此，在实际教学中，教师可以转变以往单纯讲解知识的形式，在其中加入视频展示、圖片分析、亲自实践等形式，来增加学生在获取知识过程中的探究体验。具体来讲，首先，教师可以借助视频的形式为学生播放我国神舟系列飞船升空的视频，并引导学生注意对火箭助推器的观察，想一想火箭是如何送飞船升空的。其次，为了让学生可以形象地理解助推器的作用和原理，教师借助吹满气的气球让学生亲自体验，感受反冲现象。再次，教师可以借助图文并茂的图片，带领学生完成关于反冲知识的学习。最后，教师为学生布置物理作业，即能否利用身边的材料制作一个具有反冲力的事物。

通过对授课形式的丰富，教师让物理课堂不再沉闷，学生在课堂中也能轻松地学习。同时，形式的丰富也增加了学生的探究体验，这对学生物理学习能力的进步有促进作用。

（六）立足教学点拨，引导学生探究方向

高中阶段的物理知识，对学生来讲，不论是在基础知识的理解上，还是在开展物理实验时，都会存在一定的难度。而在对物理知识进行探究性学习的过程中，教师需要对学生进行一定的点拨，一方面是为了激活学生的思路，让学生对知识探究有豁然开朗的感觉；另一方面是为了确保学生探究方向的正确，只有探究方向正确了，学生的探究行为才能获得正确的结果。

以人教版物理教材选择性必修第一册第三章《机械波》中《波的描述》这节课为例。在本节课的描述中，学生需要掌握包括波速、波长、频率等概念在内的许多与“波”相关的内容。在学习的过程中，为了让学生对波长、频率、波速等概念做到明确的区分和掌握，教师需要在引导学生探究时，告知学生需要明确注意的问题，以确保学生探究方向的正确性。如在认知波长时，学生需要注意以下三个问题：其一，“位移总相等”的含义是“每时每刻都相等”；其二，位移总相等的两个支点，其速度也总是相等的；其三，相距波长整数倍的质点振动步调总是相同的，而相距1/2波长奇数倍的质点振动步调总是相反的。通过教师的点拨，学生在遇到关于波长的内容时，便会格外注意上述三个问题，这样学生便可以在以后的知识探索中避免出现运用波长知识失误的情况，从而确保探索结果的正确性。同样，在理解频率、波速的知识时，教师同样需要告知学生应该注意的问题，以引导学生知识探究方向的正确性。

在探究性学习中，对学生进行即时的教学点拨，不僅可以让学生在探究知识的过程中少走弯路，确保探究方向的正确性，还能够提高学生对知识的认知范围，让学生可以全面地思考，进而做到对物理知识综合且深层的思考，实现自身物理综合能力的提升。

四、结论

综上所述，在高中阶段的物理学习中，由于学生需要接触到许多物理实验内容，且这些物理实验对学生物理能力的提升非常重要。因此，在实际教学中，教师需要实现探究式教学法与物理教学的充分融合，让探究式学习深入教学的每一个环节，使学生能够借助探究式教学法实现对知识的深入思考和深层掌握，从而实现提高学生物理核心素养的目的，促进学生的综合发展。

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