指导—探索模式

第四节　指导—探索模式

指导—探索模式是指在教师的指导下，学生运用学过的物理知识，针对研究课题提出假设，设计实验方案，验证假设，归纳出物理规律或抽象出物理概念，从而获取知识，发展能力的一种教学模式。

一、模式的实验基础

概括该模式依据的教改实验有：福建省中学物理教改研究会的“实验探索法”教法改革实验；辽宁省实验中学胡坤英的“物理实验探索法”实验；广西玉林高中刘殿雄的“指导探究法”试验；安徽马鞍山二中物理教改试验组汪延茂的“实验—综合—引探式”实验；江苏盱眙县教师进修学校南冲“实验探索法”教学实践；河北省石家庄市教育学院戴明华用“发现法”于初、高中物理教学的实践；辽宁省金县教师进修学校白娟和金县海滨中学苏福河的“实验探索”教学法教学实践等。

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，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研究课题。比如，在研究物体浮沉条件时，先提出：铁块放在水中沉入水底，但用钢铁制成的轮船却能浮在水面上，这是什么道理呢？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

这一步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，鼓励他们大胆提出各种假设，并展开讨论，分组（或全班集体）设计出检验的实验方案（包括选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

通常是在教师的指导下，学生独立进行分组实验（如果实验器材有限可代之以观察教师演示实验），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。

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，要让他们通过实验去认识，当他们通过自己做（或观察演示实验）后，自我修正了错误认识，无疑要比老师讲解印象深刻得多。

（2）由于该模式需要教师、学生花费大量的时间和精力，受教学时数的限制，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、创造性解决问题的能力等，适当安排若干次以指导——探索模式实施的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－马定律”、“电流强度跟电压的关系”、“电磁感应现象”等。

（3）初二年级起始阶段，由于实验操作能力不强，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、进行探索，还要注意，实验应用的器材不宜太多，操作较为简便，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，以便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。对于实验装置过于复杂，实验操作难度过大，或误差过大，一般不宜学生自我实验探索。否则，因为操作过于复杂的实验，学生难于处理好实验操作与思考探索的关系，实验过程反而会弄得忙乱不堪，妨碍学生正常思维的发展，无法达到模式的目标。

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）培养学生掌握归纳、综合、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。

五、模式的理论依据

1.皮亚杰的教学思想。

当代瑞士心理学家皮亚杰，通过研究儿童的认识发展，创立了发生认识论的理论体系，内容十分丰富。皮亚杰根据他的研究，提出“知识源于行动”和“认识发生于主、客体之间的相互作用”的观点。他运用这些观点指导教育工作，提出：教育应大力发展儿童的主动性，儿童的学习必须是一个主动的过程，强调教师应当注重“自我发现法”的教学。他认为，只有儿童自我发现的东西，才能积极地被同化。他还强调“活动法教学”，他认为让儿童在活动中学习是儿童教育的最高原则，只有儿童自己具体地和自发地参与各种活动，才能形成他自己的假设，并给予相对合理的证实或否定，才能获得真实的知识。

2.布鲁纳的“发现学习”

美国哈佛大学教授、心理学家布鲁纳认为：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，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，要用直觉思维去感知问题情境，从而“顿悟”，解决难题。