高中物理习题课探究式教学设计与实践

高中物理习题课探究式教学设计与实践课题研究方案一、课题研究的目的意义“探究式教学”是指从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，在教学中创设一种类似于学术(或科学)研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动，获得知识、技能，发展情感与态度，特别是探索精神和创新能力发展的学习方式和学习过程。具体的说它是指教学过程在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，将自己所学知识用于解决实际问题的一种学习形式。与传统的“接受式”教学相比，“探究式教学”中教师不是将学习的内容以定论的形式呈现给学生，学生必须通过其研究活动从各种途径获取知识，并对获取的知识进行拓展。1、转变学生的学习方式，是世界各国最重要的教育改革的方向。随着人类文明的进步与发展，人类逐渐认识到教育的真正意义已不仅在于获得一些知识，还在于掌握学习方法，学会学习。掌握知识的多少已经不是最重要的，而如何掌握知识才是至关重要的。因为方法是有弹性的，它往往比一个结论有更广泛的适用性，所以，世界各国都把如何使学生理解知识并掌握学习方法作为最重要的教育改革的方向。2、转变学生的学习方式，也是我国基础教育课程改革的重要目标之一。我国提出的素质教育把教学的最终目标定义为:“使学生掌握必要的学习技能，使他们在结束学业后能独立的管理并控制自己的学习活动，使终身学习成为可能。”《基础教育课程改革纲要(试行)》中课程改革目标也明确提出:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。”因此，我国的教学改革要实现以下几个转变:①变单纯传授知识为在传授知识过程中重视能力培养;②变单纯抓智育为德智体全面发展;③变教师为中心为学生为主体;④变平均发展为因材施教，发展个性;⑤变重教法轻学法为教法学法同步改革。3、自主探究学习意识与能力的培养，是学生持续全面发展的需要。信息社会大大扩展了学习的渠道，教育方式的多样化要求实现由被动式、模仿式、传承式学习向主动式、创新式学习方式的转变。在新课程理念的指导下，改变学生的学习方式，必须要关注学生的学习过程和方法，关注学生是用什么样的方法获得知识的，是大量做题练会的，还是通过自主探究、发现，在解决问题中学会的。无论是用哪种方法学会的，从试卷上看到的结果可能都是一样的。但是，由于获得知识的过程和方法不一样，导致了学生真正意义上的收获是不一样的，而且对学生终身发展的影响也是极不一样的。因此，确立学生在课程中的主体地位，开发学生的潜能，丰富与发展他们的精神世界，培养学生的自主探究学习意识与能力，以实现他们的持续全面发展。4、在应试教育思想观念影响下建立起来的习题教学模式，不利于学生自主探究学习能力的形成与发展。在高中物理教学中，习题课教学是高中物理学习的一个重要环节，是运用所学知识解决实际问题的初步实践，它对于深入理解基本内容，培养分析问题和解决问题的能力，以及从中汲取广博的实际知识等都具有不可替代的作用。传统的高中物理习题教学，是建立在传统的接受式学习的基础上的，在教师的支配下，选用条件充足，结论唯一的习题，让学生沿着一个方向，按照一种思维模式进行被动的解析，过后布置几道相类似的习题再让学生模仿套用解析，只能使学生达到模拟式学习，这种学习方式更多关注的是学习的结果(即知识掌握的多少)，使大部分学生积累的只是知识，对学生解决问题的能力和创新能力的提高作用不大。对于若干年后不从事物理专业的学生，有些物理知识也就淡忘了，那么这样的知识学习就不会为他们将来的发展提供有效的帮助。二、国内外关于同类课题的研究背景或文献综述18世纪初，欧洲启蒙思想家卢梭等人把人的“主动性”看成是人的天性或本能，并视之为教育的基础和出发点，把激发兴趣作为“主动探求”学习的力量源泉，提出尊重并热爱儿童、顺应儿童的天性、培养儿童对学习的主动探求精神和提倡从经验中学习等理念。19世纪末20世纪初，美国大力倡导以“解决问题”为核心的“研究性学习”理念。杜威把培养儿童思维的习惯和能力视之为教学的根本目的，他的“思维五步法”，围绕思维训练设计的教学过程较完整地体现了“研究性学习”中操作性目标的追求—“解决问题”，把“研究性学习”推上了应用的层面。伴随第三次科技革命，西方教育史上第三次提出了以“发现学习”为主流思想的“研究性学习”理念。布鲁纳在19世纪60年代提出了“认知发现说”，认为，“发现学习”就是学生通过阅读、观察、实验、思考、讨论等途径参与探究活动，从而发现基本原理或规则的过程。强调培养学生具有探究、预测及独立解决问题的态度，强调学生通过发现体验成功，增强自信。20世纪80年代以来，西方国家纷纷倡导“主题探究”与“设计学习”。美国在基础教育领域提出以“问题解决为中心”的教学方法，倡导教师运用情境创设，激发学生独立探究、提出问题，以培养学生多向思维的意识与习惯。在我国上海一些学校较早就在活动课程板块中增加了学生通过课题研究进行自主学习的内容。1995年以来，这方面有代表性的学校有:华东师范大学第二附属中学的“小课题研究”；七宝中学的“开放性主体活动课程”;华东师范大学第一附属中学的“跨学科活动辅导”；市西中学的自研式活动课程等。江苏、河南、天津、广东等省市的部分高中也参与了这一类课程改革。上海市于1986年的第一期课程改革和1997年第二期课程改革，都为探究性课程和活动的实施打下了良好的基础，提出了“以学生的发展为本”、“以创新精神与实践能力的培养为重点”，以构建包括基础性、发展性、探究性三个学力的新学力观，并提出着重在专项性与综合性课题研究过程中培养学习的创新精神和实践能力。应该说在实践中，业已取得成功的各种探究式教学模式，都具有良好的学习和借鉴价值。但目前的教育改革中还存在着一些有待完善的地方：多种教学思想与模式的学习与应用，面对不同风格、同时各具特色的学校、教师与学生个体，将会遇到如何系统优化与整合的难题，解决这个难题，是教育科学本身发展的需要，是检验、修正、创新和发展探究式教学的新的教育理论体系的需要，因此对于具体的探究式在高中物理习题课中的模式的研究，具有一定的理论价值和实践意义。三、研究内容物理习题是实际物理问题、物理现象的科学简化、科学抽象和理想化模型。物理习题的教学是通过习题的解答,对解决实际问题的一种模拟和演习,是中学物理教学中培养能力、开发智力的重要途径和手段。习题在中学物理学习中的作用主要有三个方面：(1)巩固、深化物理概念和规律；(2)活化物理知识,扩大知识面；(3)培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。在当前的高考模式下,习题教学是教师和学生十分关注的重要内容。㈠、课题从传统的高中物理习题课存在的问题出发，在研究相关的教育教学理论和前人已有的成果的基础上，结合自己的教学实践，初步构建了以学生为主体、以教师为主导、以学生自主探究为主线的基于问题解决的高中物理习题课四种主要的探究式教学模式。1、程序模式程序教学是针对某一教学任务设计一个完整的“学习环境”，在这个环境中通过一个系列的层次性的阶段，可以将学生的学习行为引导到预期的最后状态。操作程序：(如下图)适用范围：主要用于阶段性复习或总复习的习题教学。优点：由浅入深、循序渐近，问题环环相扣、有利于优化学生的认知结构，建立正确解题方法和思路。2、“讨论—引导—探究”模式新课程强调“合作学习”的策略：学生的学习是师生之间、生生之间共同构建学习主体的过程。在有些习题教学中，让学生在教师的指导下，针对一定的问题情景，采用学生之间、师生之间以讨论、答辨的方式进行教学，这种模式称为“讨论—引导—探究”模式。①操作程序：(如下图)②适用范围：主要用新课教学后,帮助学生建立应用基本物理规律分析问题,加深对规律的理解。③优点：该模式采用讨论、答辩、探究的方式提供了民主和谐、生动活泼的学习氛围,便于师生、学生之间交流与信息沟通,充分发挥学生的主体性。3、循环“讨论—诊断—归纳”模式学生学习物理的过程是头脑中原有的知识结构与新知识相互作用，新知识融入到原有知识结构中去的过程。学生在解决物理问题时，常把头脑中习惯了的方法不恰当地应用到新的物理情景中去，从而产生理解错误。“讨论—诊断—归纳”模式就是选择一些学生容易出错的典型习题，先让学生讨论，通过讨论，暴露出各种错误思路及结论。然后教师针对学生问题，进行分析、诊断和归纳得出正确结论，形成新的方法。①操作程序：(如下图)②适用范围：单元复习习题课或高三总复习习题课。4、“板演—评议”模式“板演—评议”模式就是选择典型问题，先让学生通过独立思考，选择正确规范解题的学生和典型错误解题的学生，让其在黑板上进行板演,把他们的思路和方法展示在全班同学面前，让学生对比评议，教师针对学生的分析思路和方法进行再评议，充分肯定正确的解题方法与技巧，并找出学生存在的不足,提出修改方法,为学生指出努力的方法。①操作程序有：Ⅰ学生板演—学生评议—教师总结再评议；Ⅱ教师板演—学生评议—教师总结再评议。②适用范围：新课教学后的习题课、单元复习习题课、总复习习题课。③优点：能检查板演学生运用物理知识分析和解决问题的能力，通过评议提高全班学生的解题能力和解题规范的习惯。㈡、通过具体的教学实践，对教学过程中学生的反馈加以分析，论证“探究式”教学模式在高中物理习题课教学中的适用性。《基础教育课程改革纲要(试行)》明确提出“改变课程评价过分强调甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展的功能”。探究式学习评价本着纲要精神，发挥评价的甄别功能同时，更要发挥评价的改进激励、反馈与发展功能，注意总结性评价，密切关注学生探究式学习的每一细节，及时提供反馈以便于调节探究学习活动。1、评价标准：评价中重点观察、分析学生是否对问题进行了分析，解答的是否科学准确；学生是否能积极主动的参与探究。即按学生的表现层次水平给予相应的选项。具体评价标准如下：学生自评标准评价标准选项①不能对物理过程进行正确的分析A②不能对物理过程进行正确的分析，但能积极参与探究B③能对物理过程进行正确的分析，且对题目初步作了解答，但解答不确切，不完整C④能完成第③条且能积极参与探究D⑤能对物理过程进行正确的分析，解答科学、准确、完整(能检验假设)E⑥能对物理过程进行正确的分析，解答科学、准确、完整(能检验假设)且有创新性(如能用两种以上方法分析、解决问题或能归纳问题)F⑦能完成第⑤条且能积极参与探究G⑧能完成第⑥条且能积极参与探究H2、探究式习题课中学生自评结果分析①大多数学生能积极参与探究，且难度较大的问题学生参与探究的积极性较高。计算公式：积极参与学生比例=选择B,D,G,H项的学生总数/全班总人数②解决问题能力中等的学生参与探究的积极性较。计算公式：积极参与学生比例=同等能力中积极参与学生总数/同等能力学生总数积极参与学生比例(弱)=选择B项的学生人数/选择A,B项的学生总数积极参与学生比例(中)=选择D,G项的学生总数/选择C,D,E,G项的学生总数积极参与学生比例(强)=选择H项的学生人数/选择F,H项的学生总数③大多数学生能通过探究式自主解决问题。计算公式：能解决问题学生比例=选择E,F,G,H项的学生总数/全班总人数四、课题的研究方法①文献研究法通过对国内外有关“探究式教学”理论与经验的学习研究，对“探究式教学”的内涵和外延更加明确的认识，确立课题的理论支撑，加强理论指导。②实验研究法在自然状态下进行实验，选定实验班，对实验班的习题课教学实施探究式教学。③内容分析法对学生的表现及自我评价结果加以分析。五、人员分工课题组成员的有关