物理课堂中“自主探究学习能力”的培养策略

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摘要：一直以来的物理课堂，教师辛苦教，学生努力学，但学习效果不尽人意，问题出在哪里？问题的结点在于学生的知识是教师硬塞给他们的，而非主动获取的，当然就没有学习的动力与乐趣。课堂教学中培养学生自主探究学习能力，发展学生的个性，提高学生的认知能力和自我学习能力，是课堂教学的重要环节。本文阐述教师在教学中把握好培养自主探究学习能力的教学策略，掌握培养自主学习能力的教学模式，通过实验培养学生的自主探究学习兴趣，推动自主学习能力和探究能力的培养。

关键词：合作引导；自主探究学习；教学策略；教学模式；实验探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）03-0118

物理难教，学生难学，这是物理教学中的一个怪圈，问题出在哪里？笔者认为，一个主要的原因，是学生在学习过程中对物理概念、规律、物理问题的研究方法及物理思想的认识，对知识的获取是被动接受的，而不是自主探究学习而获得的。学生脑中无知识，心中无结构、手中无方法，解决问题变得越来越困难，逐渐失去学习兴趣，甚至放弃对物理学科的学习。针对这一问题，笔者在平时的教学过程中进行了学生自主探究学习能力教学模式的实践与探索，有了一定的收获。

自主探究学习是在教师引导下，通过师生合作，学生积极、主动、自觉地从信息源获取信息而内化的过程，需要教师采取多种手段调动学生各种感官进行看、听、问、想、思、议、探等活动。在自主学习中充分发展学生的个性素质，培养创新意识和探究能力，养成科学的学习态度和良好的思维品质，提高了认知能力、认知方法和探究能力。联合国教科文组织终身教育局长保罗・郎格朗说：“未来的文盲，不再是不认识字的，而是没有学会怎样学习的人”。所以，“会学”比“学会”更重要，信息时代需要积极培养学生的自主探究学习能力，物理学科的特点，更需要培养学生主动获取知识的学习能力。

一、培养自主探究学习能力的教学策略

1. 强化学习动机，培养浓厚兴趣的策略

学习动机中有两个最重要的成分，一个是学习的目的性，一个是学生的学习兴趣。所以，在教学中，教师和学生一起合作，引导学生明确自学目的，分析自主学习对物理知识构建的重要性，通过师生合作中学生自主学习的收获，培养学生对高中物理知识的自主学习的兴趣。

（1）高一一开始要对学生进行思想动员，举出许多名人、物理学家自学成才的例子，转变学生固定的智能观、学习观，转变学生被动获取知识的观念，使学生明白主动学习的重要性，及对知识形成的必要性，同时使学生明白大脑通过不断科学训练，自我认识的能力会不断提升，并且可以变得越来越聪明，不断强化学生自主学习的兴趣。

（2）高一阶段要努力提高学生自信心：自信来源于成功的体验，让学生体验到自学的成功是以后自主探究学习顺利进行的关键。教师应注意以下方面：①多推广学生的思路，肯定他们的自学成绩。②对学生的评价要层次化、立体化。学生在不同方面存在不同的能力水平，如：对来自学生有深度的提问，要及时评价：“你的想法很奇特、有深度很好！”不单纯以分数高低评价学生。可以把学习习惯的检查引入到测验中。

2. 循序渐进的策略

自主探究学习能力必须对高中三年物理教学有一个整体的统筹安排。高一阶段以培养良好的自主学习惯为主，教学进度要比传统教学法慢，指导应多于自学；高二阶段以培养自觉探究能力为主，教学进度可以加快，自学应多于指导；高三阶段以培养综合能力、创新能力为主，启发与自学相结合，加大难度。

高一开始阶段，课上教师领着学生阅读教材和例}，引导学生逐字、逐句 、逐段阅读与理解、概括，使学生重视重点段落、语句、关键字词，体会物理概念的严谨。如：重心概念中“各部分”、“认为集中”“一点”是关键字，应重点理解，其中“认为集中”体现了等效思维方法。引导学生能阅读一个章节或更多的教材内容，使学生学会总结，学会交流，学会探索，引导学生侧重对物理情景、图示、过程及物理概念的构建的理解与领悟，重视图形材料所对应的物理量的变化规律，现象的发生、发展、变化过程怎样，函数图象的截距、斜率的物理含义。高一上学期侧重自学习惯的培养（预习、听讲、复习、作业、纠错、观察实验）；高一下学期侧重讨论、合作、质疑、想象等思维方法的指导。要突出学生的主体作用，教师辅以导学，促进学生主动学习，使之具有一定的迁移能力。

3. 师生合作，自主探究学习为主的策略

指导的太多，学生学习依赖性强，离开了指导，自主学习将陷入盲目。教师的指导重点是激发学生学习积极性、自觉性（积极读、练、思考、质疑，自觉自检、反馈、总结）；通过把握教材和学生认知心理，当好导演，设计并组织好学生的自学活动。

（1）指导要贯穿于学生学习的每一个环节，有目的、有计划地培养自主学习习惯，预习、作业、选课外资料、听课、笔记、纠错本等习惯平时都要具体指导。

（2）教师指导学生独立思考、质疑、想象。

独立思考、积极质疑是物理自主学习能力的核心，教师要坚持“两多两少”即多展示来自学生的思路、少教师直接注入；多组织讨论、少直接给结论。例如，学习“弹力”时，组织学生讨论“压力就是重力吗？”，从两种力的起因、受力物、施力物方面讨论，举出二力大小不等或方向不同的例子，想象假设无重力能否产生压力？让学生想象宇航员在飞船中“飘荡”的情景，并讨论在此情景下产生弹力的可能情况。教师要指导学生重视思考过程而不是结果，鼓励学生敢于向教师、课本“权威”挑战，鼓励学生之间积极争辩、各抒己见。

“启导――自学――质疑――检验”的教学形式，也是培养学生自主学习能力的有效方法。例如：在牛顿第一定律的教学中，考虑到学生在初中阶段已学过牛顿第一定律，高中再现这个定律知识内容上没有多大增加，但教学要求应有所提高，尤其对定律理解深刻程度和科学方法教学方面。因此，本节课，笔者采用了“问题串”式教学：①对于“用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来。”这个现象，亚里士多德的观点是什么？②伽利略的观点呢？③你的观点呢？④牛顿第一定律是如何表述的？⑤从某一高度沿斜面滚落的球为什么可以沿对接的另一斜面滚上同样的高度？理想实验的特点？⑥变速运动的物体惯性体现在何处？⑦惯性和力的区别和联系？⑧汽车速度越大，刹车就越难，据此，有人认为“物体速度越大，惯性也越大”对吗？⑨惯性大小的量度？⑩定律为何不以伽利略的名字命名，而称牛顿第一定律？学生在带着问题自学的基础上，师生围绕问题，以事例为基础展开质疑、论辨。同时，还穿插斜面实验和事例进行检验结论。通过这种教学形式，使学生不仅加深了对定律的理解，培养了学生的科学发展历史观、提出问题、探究问题的能力，同时，还通过理想实验，进行了物理研究方法的教育。

（3）教师的精讲为学生的自主探究学习服务

学生思路“卡壳”时要“点”；学生感到十分抽象时要“演”（用实验演示或多媒体增加形象直观性，弥补感性材料不足）；理解程度需深化时要“追”（追问个水落石出）；思路新颖时要及时“评”；学生讨论问题过散时要“敛”。精讲的作用是通过设疑、引路、沟通、小结来不断提高学生的自主学习兴趣。

（4）善于向学生展示学习过程，引导学生注意积累学习物理的方法

教师要善于把分析、研究某一问题的过程展示给学生，使学生真实感受到问题解决的过程，为学生的自主探究学习提供思路和主向，而不是被动地记住现成结论。

例如：电场强度是学生初学时比较难以理解的一个物理量，学生在学习“电场强度”以前，初中已经有了比值定义法定义导体的电阻R=■的经验。知道R是一个与U、I无关的物理量，在此基础上，教师可以引导学生主动尝试理解电场强度这种定义电场强度的方法，并深刻理解电场强度E=■的含义，这种思维方式可以延伸到以后的电场中某一点的电势Φ=■的定义；电容器的电容C=■等物理量定义的学习中，加深学生对这类问题的自主学习意识。这种学习过程（是一种弹性的学习方法）远比给学生一个结论更具有广泛的适用性，它能在各种表面错综复杂而实质相同的情境中获得迁移，促进自主探究学习能力的提高。

4. 班集体与个别化相结合的策略

除了针对共性问题的讲解外，也要积极鼓励差生勇敢地说出自己的疑难。同时，积极指导尖子生自定步调，“自己设问，自己探究，自己发现，多吃，吃饱”。

教师不仅要主动与学生密切合作，而且更要利用好同学的“群体效应”，指导学生之间积极合作。学生具有相近的认知水平，同学间接触多、交流起来自然，便于学习上相互启发、相互补充。教师从学生间的交流与切磋中收集反馈信息，可以及时调整指导自学方法与内容。同时，教师的虚心民主的作风也感染学生，促进教学资源的整体优化，实现教学相长。具体措施是：建立物理小组（4至6人一组，座位靠近、成绩优、中、差组合），给他们创造更多的合作机会：预习内容交流补充、课上小组讨论、轮流上台演讲、学生分组实验、小组研究课题、小组竞赛等。加强思想教育，消除嫉妒心理。使学生体会到互相学习共同提高的乐趣。例如，在每周最后一节课开始5分钟的“物理前沿知识小演讲”活动中，成绩差的学生对“黑洞、磁悬浮列车”等问题讲得振振有辞。

二、培养自主探究学习能力的教学模式

预习――出示新问题――自学答疑――精讲――巩固回味。

出示新问题：1. 创设情景：利用演示实验或多媒体片段（展示生活现象）为学生创设十分典型的物理情景，使其产生疑惑、激起冲突。

2. 出示一组问题：教师根据学生预习反馈的信息及教学内容重难点，给出一组程序化新问题（尽量结合已创设的物理情景）。其特点是有启发性、由浅入深，适应于大多数；新问题的设置要针对学生认知特点有良好的铺垫作用。

自学答疑：在学生自学过程中，教师全班巡视，对有疑问的学生及时辅导，积极评价，尤其对差生，积极帮他们排除障碍，使其积极投入；自学的最后是小组冉涣鳌⑿∩讨论，学生能讨论起来也标志着他们已经完成了独立尝试。教师也参与其中，了解他们的思路，为精讲采集反馈信息。如学习万有引力时，让学生思考计算：月球运动的向心加速度是否是地球引力提供的，用距离平方反比定律加以比较。学生尝试解决问题。让学生处于“愤悱”状态。整个自学过程教师不要讲讲、停停、问问，防止打扰学生独立钻研。

巩固回味：设计练习要善于运用变式，力求学生的发散思维，使事物的本质属性更清楚地暴露出来。设计变式练习要从下几个方面考虑：（1）联系生活实际，增加趣味性。培养学生分析、解决实际问题的能力。（2）增加练习的广度，重视知识的比较与综合。（3）形式多样化，选择、计算、分析论证、设计实验等形式。（4）不仅为了深化某一规律而选题，而且更要考虑培养学生的能力（分析、综合、推理、创新）而选题。充分发挥“一题多变、一题多解”的功能。（5）为了便于学生笔记，尽量从学生手里已有的资料中选题。

三、通过实验培养自主探究学习的新探索

1. 开发演示实验，促进学生独立思考

有趣的演示实验可以促进学生独立思考、自觉进入研究阶段，从感性上升到理性。例如：在变压器的新课教学中，在引入新课时，做了一个“空中取电”的实验，即用线圈与小灯泡（二极管效果更灵敏）组成的回路，当线圈移到接通电源的变压器铁芯上方时，灯泡（或二极管）发出光亮（如图1所示）像魔术一样，一下子吸引了学生的注意力。

再如：电场线的教学是高中教学的一个难点，电场线看不见，摸不着，又不是实际存在的线，如何让学生对电场线有一个直观的感受，在教学中，可以用一顶帽子，在帽子上取一些小孔，小孔上穿出一些锡箔条，实验时让学生戴上这顶特制的帽子，站在泡沫板上，用一只手摸着感应起电机的一个金属球，教师摇动起电机，可以发现帽子上的锡箔条竖起来并向四周发散（如图2所示），这个实验既刺激，又很好地把看不见的电场线直观地表现出来，极大地促进了学生独立思考的能力。

2. 自制教具，培养学生自主动手能力

例如：静电除尘是高二物理静电学的一个重要的演示实验，但没有与之配套的实验仪器，为此可以引导学生利用身边的现有的材料，自己设计制做静电除尘演示仪，找一个细长玻璃管，下面开口，上面用绝缘橡胶塞封口，在橡胶塞中在插入一根金属丝，做为阴极，外面绕上几圈电线做为阳极，阳极和阴极分别引出接线柱并把玻璃管固定在铁架台上，就制成了静电除尘仪，（如图3所示），演示后引发学生积极阅读、独立思考。自制水果电池（如图4所示）与一块电子表相连接，充当电源，材料易取，新奇有趣，极大地调动了学生自己动手的欲望，增强了自主学习的动力。自制火车轮缘模型，拱桥模型等培养学生在自学中的自主创新设计能力。

3. 将演示实验改为学生分组实验推动自学

创造条件使学生由“看”变为“做”，以“做”推动思考，从而培养学生的自觉探究能力。使学生主动参与知识获取的过程。例如：《楞次定律》是学生非常难以理解的一个定律，语言精练，内涵丰富。在上这一节课时，教师往往是一个人把演示仪器摆在实验桌上，在讲台上做演示实验，把条形磁铁每次插入，拔出过程中，磁通量的变化与电流方向之间的关系演示一遍，学生看得很热闹，看似收获很大，实则一知半解。要让学生真正理解，不如把演示实验改成分组实验，给每个学生一套实验仪器，教师指导，让学生亲自体验磁通量的变化与感应电流的关系，学生在做的过程中慢慢感悟，细细体会，然后教师再适当理论引导，这样自主悟出来的结果，学生掌握起来要轻松的多，事实证明，效果也非常明显。再如：将“单摆周期T与哪些因素有关？”的演示实验改为学生分组探索实验，学生活动积极，实验过程即自学过程。电阻定律的教学中也可以把原来的演示实验改为学生的分组实验。这种教学形式可以激发学生的探究欲望，推动学生的自我学习和探究能力。

4. 拓展自学空间――开放实验室

（1）自己设计发散性实验：如测定重力加速度g多种实验方法

开展课外学习小组，加强小实验与习题的结合。将“习题实验化”是矫正学生“重解题轻实验”的有效方法，这样不仅可以降低习题的抽象性，而且能大大提高学生的独立解题能力。

（2）开放器材――为学生课下分散实验提供简单仪器

学生可以从实验室借出简单仪器，在教室独立实验探究，使学生有足够的实验时间，防止了“匆匆忙忙走过场”。例如，学习功率时，让学生借出秒表或用自备的电子表，估测出自己跑楼梯的额定功率。学生活动认真，不仅学会了秒表的读数、楼高及体重的估测，而且加深了对功率的理解。再如，游标卡尺和螺旋测微器的使用，学生在统一分组实验后，读数仍会存在问题，允许学生将少量尺借出，便于他们在课下继续体会原理及读数方法。

（3）改革学生分组实验方法――变“仿”为“探”

为了培养学生能动应变和创造思维能力，使学生成为分组实验的主人，需改掉传统的教师“讲”学生“仿”的做法。实行“自学――探索――练习――自悟――提高”，学生通过预习后直接面对仪器和提纲进行练习；在实验中发现问题积极思考，达到用实验推动思维的目的；借助教师点拨，自悟、修正习，达到用思维推动实验的目的；最后通过对实验过程的认真总结，得到认识上的深化。此方法特别适用练习使用类分组实验，如：“练习用万用表测电阻”实验，可巧妙利用变阻箱作被测电阻，由于变阻箱具有既能变阻值又可读数的特点，便于学生自我检查、及时反馈，学生活动活而不乱。

总之，加强自主探究学习能力的培养，是一项长期而又艰巨的任务，通过自主探究学习的教学模式培养自主学能力，既要有正确的认识，又要有好的途径和方法，同时又要循序渐进，需广大教师“认真、勤奋、坚持”，在不同的学习阶段，提出不同的、适合学生情况的恰当要求，要长期坚持，有意为之，潜移默化。教师给学生以自学机会、自学时间（以课堂内的自学为主）、自学材料和自学方法，让学生在规定的教学进度的范围内，根据自己的情况，根据教材的内容和教学要求，动脑、动手先行一步，学生学习兴趣的养成和自主探究学习的增强，反过来又促进了教学能力的提高。

（作者单位：浙江省杭州市富阳区新登中学 311404）