试论物理探究课的设计策略

物理课程标准指出：科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。长期的教学实践中，我们认为，探究课的设计应注意以下几个环节。
　　
　　一、避免结论提前预置
　　
　　由于自学易打破探究的悬念感与发散性思维的过程，从而造成创造活动的中断，因此，在探究教学的实施过程中，不要求学生自学本节将要探索的内容。但是，为了提高课堂效率，为了有利于课堂主要问题的创造性探究过程，教师可以让学生自学有关的预备知识，或根据需要提出一些相关问题让学生自学或查阅有关资料，但不可让学生直接接触主要问题的实质或结论。例如在科学探究：“声音的产生与传播”的教学中，由于学生对声学上的一些名词不够了解，可以通过课前自学或上网查阅“振动”和“摩擦”及“打击”有何不同、自然界中的声音和人为声音、固体和液体及气体中的声音现象，但不要涉及声音是由振动产生和声音在各种物质中都能传播这一中心问题。这样给探究铺平道路，避免学生讲声音是打击产生的或声音是摩擦产生的。但在“看不见的运动”一节教学中，如果让学生提前自学，再进行实验探究，那只能使学生获得探究的过程，其中的方法、科学知识都不存在悬念了。
　　
　　二、重视认知规律对探究的影响
　　
　　学生的认知过程，可以分为摄取、定位与活化三个步骤。在探究过程中，学生摄取了许多知识与方法，这些知识与方法最初在头脑中是杂乱无章的、无序的，这就需要通过小结等方式对这些内容进行定位，“理清”它们之间的隶属关系及内在联系，使之有序化。最后还要将这些内容运用到解决实际问题的活动中，使它们活化。探究教学过程，也应该符合这一认知的规律。例如在“摩擦力”的教学中，要使学生感知摩擦的存在、提出摩擦存在大小的问题、猜想影响摩擦力大小的各种可能因素，再让学生摄取控制变量法、力的平衡法测摩擦力这一方法；通过实验与分析来去伪存真，从而定位：“摩擦力与压力及接触面的粗糙程度有关”；最后将知识活化，讨论在生活中如何增大摩擦和减小摩擦。
　　
　　三、科学规范地设计程序
　　
　　科学探究，离不开探究的程序，这一程序其实就是思维的程序，它既是创造性思维的过程与探究学习的步骤，又是一节课中培养学生能力的关键与主要任务，它们是课堂教学的“脊柱”。程序中的各个要素相当于“脊椎骨”，它们对于一节课的探究过程实现起着至关重要的作用。因此，在探究教学中，每一节课内至少要有一个问题运用一条程序化的思维过程步骤。例如在“合理地利用机械能”一节教学中，探提出问题──猜想与假设──设计实验与进行实验──分析与论证；在科学探究“凸透镜成像”的教学中，其总的思维程序是：提出问题──猜想与假设──制定计划与设计实验──进行实验与收集证据──分析与论证，其中探究凸透镜成虚像的情况是相对独立的，它的思维程序是：提出问题──进行实验收集证据──分析与论证
　　
　　四、正确认识学生的思维过程。
　　
　　在创造活动中，从开放的发散思维中展开的各种各样的思想观点必须通过闭合的聚合思维来进行归纳，从而形成一个完整的创造性思维过程。例如科学探究：“阿基米德原理”的教学中的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的教学，首先将学生思维发散：浮力大小与液体的密度有关、与排开液体的体积有关、与液体的多少有关等等。接着教师要引导学生进行思维聚合：
　　
　　“浸在液体中的深度”可分两种，一种是物体没有全部没入液体中，一种是物体全部没入液体中，前者可纳入排开液体的体积中进行研究，后者可命名为“浸没的深度”来研究；“与温度有关”其实是温度影响物体的密度，但固体的密度受温度影响不大，如果将其忽略，我们也可将它纳入“与液体的多少有关”进行研究。与物体的“浸在液体中的接触面积有关”可与物体“浸入的深度”一起归纳为“排开液体的体积”来研究；这样经过初步的思维聚合，再设计实验，进行验证；最后再分析实验数据，思维再次聚合：浮力的大小与物体排开液体的体积及液体的密度有关这一结论。