探究式教学在高中物理教学中的实践策略分析

引言：

《普通高中物理课程标准（2017 年版 2020 年修订）》指出高中物理要注重探究式学习，以培养学生的多项核心能力。探究式教学打破传统的单向授课模式，将知识学习变成探究过程，帮助学生理解物理概念、掌握规律，形成科学思维和态度。但实际教学中存在“形式化”“深度不够”“与课时冲突”等问题。因此结合教材核心内容，探究高中物理探究式教学实践策略，设计可落地的教学方案，对提升教学质量、落实课程标准要求，具有理论和现实意义。

一、探究式教学在高中物理教学中的实践策略

（一）精确设定教学目标，明确探究方向

探究式教学不是“无目的的探索”，而是以教学目标为导向，将知识目标、能力目标和素养目标融入到探究过程中，高中物理教师要依据教材内容和学生的认知水平，确定探究的核心问题和预期成果，防止探究活动“跑题”或“走过场”。

从知识目标上讲，要关注教材里物理概念、规律的本质，而不是单纯记住公式。比如教材“力的合成与分解”的知识目标是“通过实验探究，理解合力和分力的等效替代关系，推导出平行四边形定则并知道适用条件”；从能力目标来看，要体现实验设计、数据处理、逻辑推理的能力，比如“能设计等效替代实验来证明平行四边形定则，并且能用作图法处理实验数据的合理性”；从素养目标来看，要融入科学态度和责任，比如“体会等效替代这种物理思想在探究中的作用，形成严谨分析实验误差的科学态度”。

精准的目标设定给探究活动划定“边界”，既保持了探究的开放性，又防止学生因为目标不明确陷入“无效探究”，为后面结合教材内容进行探究活动做好准备。

（二）创设生活化问题情境，激发探究兴趣

高中物理教材中有许多知识点具有抽象性、逻辑性等特点，容易导致学生出现“难以理解”的情况从而失去学习兴趣。探究式教学的关键就是通过创设情境，将教材中的抽象知识与学生熟悉的生活场景、认知困惑等联系起来，激发学生的探究欲望，让学生产生“我要探究”的想法，从“要我学”变为“我要学”。

1. 生活化情境：缩短物理与生活的距离

生活中处处有物理，教师可以挖掘这些素材，创设贴近学生经验的情境，让学生真切地感受到“物理有用，物理有趣”。如在“圆周运动”教学时，播放游乐园过山车过弯道、自行车转弯、汽车过拱形桥的视频，引导学生思考物体运动方向的变化、改变物体运动方向的力、不同情境下向心力的来源；在“电容器”教学时，展示手机充电宝、相机闪光灯的工作过程，引导学生思考设备如何快速储电、瞬间放电，进而探究其中的内部元件及储电能力等。这种将抽象的物理规律与具体的生活现象相结合的方式，可以让学生认识到探究的问题来自生活与教材，探究的结果又能解释生活、深化知识，从而积极地投入探究学习中。

2. 问题化情境：激发认知冲突与探究需求

问题是探究的起点，教师可以创设“认知冲突”情境来引发学生的探究欲望。以“楞次定律”教学为例，教师先根据“磁生电”知识让学生猜测磁铁插入、拔出线圈时感应电流方向是否一样，大多数学生会认为一样。然后让学生动手做实验，分别将磁铁N 极、S 极插入、拔出线圈，观察电流计指针偏转。当学生发现两种操作下指针偏转方向不一样时，就会产生认知冲突。这时教师可以顺势抛出探究问题：“感应电流的方向遵循什么样的规律？怎样通过实验得出？”这种“结合教材提疑问—打破认知—引导探究”的问题化情境创设逻辑，能促使学生在解决问题的过程中主动构建知识，培养科学思维。

（三）分层设计探究活动以落实探究过程

探究式教学的核心是“探究过程”，高中物理教师要依据教材内容的难易程度和学生认知水平，分层设计探究活动，做到“完整探究”和“部分探究”相结合，保证探究活动的可操作性和有效性。结合高中物理教材实际情况，探究活动可以分为“演示探究——分组探究——自主探究”三个层次，逐步提高学生的探究能力。

1. 演示探究：入门引导与基本方法掌握

对于教材中难度较高、需要较复杂实验的设备，比如“测定电源的电动势和内阻”“探究单摆的周期与摆长的关系”“验证动量守恒定律”等，可采用“教师演示 + 学生观察分析”的探究模式。教师演示时要结合教材实验步骤，运用一系列问题引导学生思考，比如实验目的、方案设计意图、数据处理方法、误差分析与控制等。以“验证动量守恒定律”演示实验为例，教师先展示实验装置，让学生观察小球碰撞前后的运动轨迹，思考如何用水平位移代替速度计算、为什么小球要从同一高度静止释放、两球质量不同时碰撞轨迹的变化等问题。这种演示探究模式为学生提供了一个“结合教材探究的范本”，有助于学生掌握探究的一般流程和方法，理解教材实验的设计意图，为学生自主探究其它实验奠定基础。

2. 分组探究：通过合作实践提升探究能力

对于教材中难度适中、可操作性强的实验如探究弹力与弹簧伸长量的关系，探究平抛运动的规律等，可采用分组合作探究的方式。教师提前分好小组，并分配好角色，有实验操作员，有数据记录员，还有分析总结员等，布置“设计实验方案，记录数据，绘制图像，得出结论，分析误差”等探究任务。

以“探究弹力与弹簧伸长量的关系”为例，小组成员先就关键问题展开讨论，如测量弹簧原长和伸长量的方法，如何做到拉力与弹力相等，选择弹簧的依据等；之后动手做实验，用弹簧测力计挂上钩码施加拉力，将钩码的质量、弹簧的长度以及伸长量记录下来；最后绘制出“F - x”图象，得出“在弹性限度以内，弹力跟弹簧伸长量成正比”的结论，还要探讨超过弹性限度之后图像的变化情况和条件限制缘由。这种模式有益于学生体会探究过程，提升实验操作，数据处理和合作交流能力。

3. 自主探究：培养创新思维的拓展延伸

对于教材中“拓展性内容”、“课后实践题”或者“生活中的物理问题”（如“探究影响滑动摩擦力大小的因素”“设计简易水位报警器”等），可以采用“自主探究”的模式，让学生自主联系教材知识，确定自己的探究主题、设计方案、实施实验、总结成果。教师只需在学生遇到困难时给予帮助，如“你的探究方案是否符合教材中的物理原理？需要什么实验器材？如何控制变量以使结论更可靠？”

在教材“摩擦力”课后拓展探究中，学生可以自主根据教材提出猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小、接触面粗糙程度、接触面积有关”；设计实验，控制接触面粗糙程度、接触面积不变，改变压力（如在木块上加减砝码），测量滑动摩擦力；控制压力、接触面积不变，改变接触面粗糙程度（如在桌面铺毛巾、木板），测量滑动摩擦力；控制压力、接触面粗糙程度不变，改变接触面积（如将木块平放、侧放），测量滑动摩擦力；最后根据数据分析得出“滑动摩擦力与压力成正比、与接触面粗糙程度有关、与接触面积无关”的结论，并结合教材知识回答“为什么接触面积不会影响滑动摩擦力大小”。

自主探究，让学生在教材知识的基础上扩大探究的范围，给学生以更大的自由空间，使学生在探究中能充分发挥其主动性和创造性，培养学生的创新思维和科学探究能力。

（四）优化教学评价体系以确保探究效果

传统教学评价以“考试成绩”为主，无法真实地反映探究式教学效果，也不能反映学生对教材知识的理解和运用能力。探究式教学评价需要打破“结果导向”，转为“过程与结果并重”，从“教材知识掌握”“探究能力”“科学态度”三个维度建立多元化的评价体系，确保探究式教学的真正落地。

1. 过程性评价：聚焦探究过程中的表现

过程性评价要贯穿于整个探究活动当中，根据教材探究要求，利用观察、记录、访谈等方式，评价学生在探究过程中的参与程度、合作程度、实验操作程度、问题解决程度。小组探究教材“探究平抛运动的规律”时，教师可设计“探究过程评价表”，从“能否结合教材思路提出实验改进意见、能否正确使用平抛运动实验装置、能否正确记录轨迹点坐标、能否通过数据分析得出平抛运动的水平分运动是匀速直线运动”等方面进行评分；在自主探究教材拓展内容时，教师可查看学生的“探究日志”（记录探究思路与教材知识的联系、探究过程中遇到的问题、解决问题的方法）来评价学生对教材知识的运用以及探究过程中的思维过程。

过程性评价让学生产生“探究过程价值感”，避免因为“结果错误”而否定自己对教材知识的探究，同时便于教师及时发现学生探究教材知识时的薄弱点，从而调整教学策略。

2. 结果性评价：知识与能力的双重提升

结果性评价不是简单的“笔试考试”，而是通过“教材实验操作考核”“探究报告评分”“教材知识应用测试”等方式全面评价学生的学习结果。如在“电场强度”单元教学结束后，让学生完成“探究报告”（利用教材实验，分析电场强度的定义方法、物理意义，比较电场强度与电场力的不同）来评价学生对教材知识的理解及实验总结能力；通过“设计实验验证电场线的切线方向为电场强度方向”的操作考核，评价学生的实验设计与操作能力；通过“用教材中电场强度的知识解释‘静电屏蔽’现象”来评价学生的知识应用能力。

结果性评价与过程性评价相结合，既要考虑学生对教材知识的掌握程度，又要注重学生的探究能力，全方位展示探究式教学效果。

二、探究式教学实施的保障条件

（一）增强教师探究式教学能力

教师是探究式教学的组织者与引导者，教师对教材的解读能力、探究活动设计能力，直接决定了探究式教学的效果。学校要通过“专题培训”“教研活动”“名师示范课”等形式，帮助教师研读教材与课程标准，学会如何结合教材设计探究活动并进行引导；教师自身也要加强学习，发现教材中的探究点，将教材知识点与生活实际、探究活动结合起来，设计出符合学生认知的探究方案。

（二）完善实验教学设备与资源

探究式教学离不开实验设备的支撑，特别是教材中的经典实验，需要大量的实验器材作为支撑。学校应该加大物理实验室的投入，配置足够数量的实验器材，例如弹簧测力计、打点计时器、电场线描绘仪、电容器等，满足分组探究和自主探究的需求。同时可以结合教材实验开发“数字化实验资源包”“探究式教学案例库”，整理教材中不同模块（力学、电磁学、热学）的探究案例和实验改进方案，为教师开展探究式教学提供资源。

（三）合理调整教学进度与课时规划

探究式教学注重过程，所用时间一般比传统教学要多，特别是教材中的复杂实验探究，学校要根据教学实际和教材内容，适当调整课时，给探究活动留足时间；教师也可采用“课内外结合”的方式，将“结合教材提出问题、设计实验方案”放在课前，“实验操作、分析总结”放在课上，“拓展探究教材延伸内容”放在课后，保证探究活动不影响整体教学进度，又能给学生留出时间充分探究教材知识。

三、结论

探究式教学是落实课标、深化知识认识，培育核心素养的重要途径。在高中物理教学里，教师可以精准设定教学目的，营造生活化问题情境，分层安排探究活动，改良评价体系，从而改善教学实际效果，帮助学生把握物理知识和科学办法。但探究式教学的落地，既要教师更新观念，又要教师深入钻研教材，而且还需要学校给予资源和课时上的支撑。将来，要努力探究探究式教学同信息技术的融合，利用虚拟仿真解决实验难题，还要针对力学，电磁学，热学等不同模块，探寻不一样的应用策略，不断改进教学质量，提升学生核心素养。

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