中学物理教学中的指导探索模式，本文主要内容关键词为：模式论文,中学物理论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1997年诺贝尔物理学奖获得者朱棣文曾说：“科学的最高目标是不断发现新的东西，因此要想在科学上取得成功，最主要的一点就是学会用与别人不同的思维方式、别人忽略的思维方式来思考问题，也就是说要有一定的创造性”。物理学作为自然科学中思维性极强的一门基础学科，在培养学生的创造性思维方面有其得天独厚的条件。教学中必须鼓励和引导学生独立思考，勇于提出自己的见解，充分发挥每个学生创造性的潜在能力，为培养跨世纪的“合格＋特长”的具有创新能力的人才奠定基础。而中学物理中的“指导—探索模式”的核心目标，就是培养学生的发散思维能力和创新精神。
一、模式的理论依据
根据布鲁纳的“发现学习”的教学思想。发现不限于寻求人类尚未知晓的事物，确切地说，它包括用自己的头脑亲自获得知识的一切形式。他主张在教学过程中，学生在教师的指导下，围绕一定的问题，依据教师和教材提供的材料，通过积极的思维活动，亲自探索和主动研究，并让学生亲自把事物整理就绪，使自己成为“发现者”。当然这种“发现”并不是真的让学生发现至今尚未发现的知识，而只是对学生来说是未知的，而对人类是已知的问题。他要求教师培养学生的直觉思维，强调学生要大胆猜测，用直觉思维去感知问题情境，从而“顿悟”，解决难题。
另外，根据发展认识论的观点，高中阶段学生的认识可能达到直觉运演阶段，在这一阶段要发展智慧，关键是要重视直觉思维。而直觉思维是创造思维的第一步。其特点是猜测的，非逻辑的。直觉思维所对应的教育模式特点是：重视猜测、顿悟中学习。用一个简单的程式来表示即是：
问题→假设→推演→验证→反馈
二、 模式的操作程序
1.提出研究课题 就是教师根据教学内容，针对学生实际，提出难度适宜的研究课题，同时，要激发学生探求新问题的兴趣。调动学生的积极性。关于研究课题的提出，一般可采用从学生已有的知识中引出。比如，在研究物体浮沉条件时，可先提出：一块铁块放在水中会沉入水底，但用钢铁制成的轮船却能浮在水面上，这是为什么？进而提出决定物体的浮沉条件到底是什么的研究课题。
2.进行猜想、提出假设、设计实验方案
即教师要引导学生根据已经学过的物理学知识和生活经验，对问题进行“科学”猜想。鼓励学生大胆提出各种假设，并分组（或全班集体）设计出检验的实验方案（包括选择用哪些实验仪器和器材，先后测量哪些物理量、具体怎样操作等）。
3.实验检验猜想或假设，得出结论即是在教师的指导下，学生独立进行分组实验（如果实验器材有限可代之以观察演示实验），取得实验数据；通过自己对实验现象、数据的分析、综合，判断、推理等否定或肯定假设；最后得出实验结论，获得知识。
4.知识应用、巩固扩展 即学生运用新获得的物理概念、定律等知识于新情境，解释物理现象，解答物理习题，让他们在运用中巩固、深化知识。
下面就如何运用“指导——探索模式”进行《楞次定律》课堂教学的方法与手段，作一简单的介绍：
1.提出研究课题：闭合回路中的感应电流的方向有什么样的规律？
2.进行猜想，设计实验方案：
根据感应电流产生的条件：闭合回路内的磁通量发生变化。进行猜想：闭合回路中的感应电流的方向可能与磁通量的变化有一定的关系。
设计实验方案：
实验器材：条形磁铁 螺线管 灵敏电流计 导线若干
实验方法：比较判断法
实验步骤：（1）按图1连接电路。
（2）按照表格所示依次操作，并将实验结果填入相应栏内。
（3）由条形磁铁的磁场分布特点，判断磁通量的变化， 并填入相应栏内。
（4）比较感应电流方向与磁通量变化的关系， 看能否得出一定的规律。
3.实验检验猜想，得出结论：
从实验的结果比较得出：磁通量增大的两种情况中感应电流方向并不相同，而磁通量减小时感应电流方向也不相同。说明磁通量的变化与感应电流的方向没有直接关系。但可以注意到在两种磁通量增加的情况，原磁场的方向不相同。进一步分析实验表格发现，当磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；而当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。我们可以用一个简单的流程图来表示：
即得出结论：线圈中感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化
4.应用、巩固练习及延伸：
例1 矩形线圈ABCD位于通电长导线附近（如图2所示）。线圈与导线同在一个平面内，且线圈的两条边与导线平行。下列哪些情况，线圈中有感应电流产生？并试用楞次定律判断电流方向。
（1）线圈向右平移
（2）导线中的电流逐渐增大或减小
（3）以通电导线为轴转动
（4）以AB边为轴转动
例2 如图3所示，A和B都是很轻的金属环，用一条形磁铁靠近A， 会发生什么现象？将磁铁靠近A时，A环被排斥，当磁铁离开A时，A环被吸引。
用楞次定律解释，得出结论：感生电流所产生磁通不但可以阻碍磁通的变化，也可以阻碍相对运动。
总结解题步骤：
（1）首先要明确通过回路中原磁场的方向；
（2）再明确回路中磁通的变化情况；
（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；
（4）最后根据安培定则（右手螺旋定则）判断感应电流方向。
三、运用模式的注意事项
1.通常学生对课题的猜想和假设难免有错误之处，教师对他们提出的猜想或假设不要轻易否定，要让他们通过自己做（或观察）实验后，自我修正错误认识。这样做无疑要比老师直接讲解印象深刻得多。
2.由于运用该模式需要教师、学生花费大量的时间，在教学中频繁运用该模式教学显然是不可能的。但是，为了培养学生的思维能力和创造性解决问题的能力，适当安排若干次以“指导—探索模式”实施教学还是非常必要的。以该模式实施教学，教学内容一般应该是重要的物理概念或规律。如“阿基米德定律”、“楞次定律”、“功的原理”、“密度”、“电阻”、“玻一马定律”、“电流强度跟电压的关系”、“电磁感应现象”等等。
3.初中起始阶段，由于学生实验操作能力不强，宜以演示实验探索为主，随着学生实验能力的不断提高，抽象概括思维能力的不断发展，教师逐步减轻指导的分量，逐步过渡到学生自我实验探索。高中年级宜以学生自我实验探索为主。
4.如若以学生自我实验检验假设，那么在进行探索中还要注意：实验应用的器材不宜太多，操作要较为简便，实验现象和变化过程明显，测量的有关数据要比较精确，实验误差应在允许范围内。这样便于让学生在实验观测的基础上，集中注意力进行思考分析、比较总结，探索规律。
四、模式的目标
该模式的目标概括如下：
1.培养学生的发散思维能力和创新精神，这是该模式的核心目标。
2.培养学生的观察能力、实际操作能力、勇于探索的意志力、实事求是的科学态度及共同协作探索的良好的学术研究态度和风气。
3.提高学生学习物理的兴趣。
4.培养学生掌握综合、归纳、抽象等思维的基本方法。
5.培养学生掌握研究物理问题的科学研究方法。
总之：“指导—探索模式”教学，在许多教师的教学实践中已有所体现，本文以作者自身的教学实践，对该模式从理论与实践相结合的角度做了分析与综合。文中有不足之处，希同行不啬赐教。