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一、问题的提出
物理课程难教又难学，老师的教与学生的学之间存在差异，特别是高中的教改开展一段时间以来，这种差异更加明显。这是目前高中教育领域面临严峻的挑战。也面临着发展机遇，同时也表明传统的教学模式不能帮助学生有效地学习。
以凯洛夫的五段教学模式为典型代表的传统接受式教学模式，长期以来一直统治着我们的教学。这种传统的接受式教学模式的最大缺点是：作为认知过程主体的学生在教学过程中自始至终处于受灌输的被动地位。其主动性、积极性难以发挥，不利于创造性思维的培养。
新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标。就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大量反复练习的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。科学探究不仅被作为重要的理念强调、作为教学建议提出，而且被列入了课程目标和内容标准之中，作为必须实施的内容要求。这势必对教材编写和教学实践产生重大影响。
二、理论基础
高中物理自主探究式教学模式以建构主义“认知工具”理论为主要理论依据。
建构主义“认知工具”理论认为：学习是以思维为中介的。为了更直接地影响学习进程，应减少以往对传媒技术的过分关注，而更多地关心在完成不同任务中如何要求学习者思维的技术。认知工具理论就是在这种基础上应运而生的。以多媒体教学技术和网络技术为核心的现代信息技术成为最理想、最实用的认知工具。计算机网络集文字、图形、影象、声音、动画于一体，组成一个交互系统，且不受时间、空间的限制，可以把抽象的概念和内容具体形象化，具有很强的表现力和感染力。使学生看得清楚，听得真切，感受深刻，有利于激发学生的积极思维，调动学生学习的积极性。
三、科学探究模式的构想
1 科学探究式教学模式的涵义
首先是观念，科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化，许多科学的结论是待证伪的，是在发现新的证据之后需要修正的。人类对自然界的认识尚且如此，对学生而言，其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。其次是思想方法，科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式，其中最重要的是科学思维方式，即通常所说的科学思想方法。如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。再次是操作技能，任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能。如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。
2 课堂教学选用探究式
①课堂教学选用探究式符合教学改革的实际。其实，改革就是探究从来没有用过的新方法，去获得从来没有过的理想教学效果。它的宗旨有三点：一是打破束缚学生手脚的传统做法；二是遵循以人为本的观念，给学生发展以最大的空间；三是能根据教材提供的基本知识把培养创新精神和实践能力作为教学的重点。
②课堂教学选用探究式能使班级教学焕发出生机勃勃的活力和效力。课堂教学改革的根本任务是调动学生参与教学的积极性，发挥学生自主探究的能动性，使课堂教学焕发出生机。课堂教学选用探究式，就可以让学生在自主学习中探究，在质疑问难中探究，在观察比较中探究，在矛盾冲突中探究。在问题解决中探究，在实践活动中探究等等。这些都是改革班级授课制的有效做法。若能结合实际去应用，将可以使班级教学焕发出生机勃勃的情景。
③课堂教学选用探究式能破除“自我中心”，促进教师在探究中“自我发展”。课改难，很大程度难在教师自身。尊重学生主体地位，发挥学生主体作用，实现主体发展教育，已经提出多年，教师口头上也接受，为什么一到课堂上还是教师滔滔不绝地讲，学生死气沉沉地听；教师接二连三地问，学生断断续续地答；教师不断地发出指令，学生手忙脚乱地去执行；学生忙来忙去还是处在被动接受的地位。那有什么主体地位可言?究其原因，主要是教师“自我中心”的顽固性和长期沿袭传统的惰性。
3 探究式教学模式中的“学”与“教”
①探究与物理知识的建构是统一的。用探究的方式不是忽视物理知识的学习。而是注重学生对物理知识的自主建构过程。探究与知识的建构是在同一过程中发生的。建构知识与传授知识的本质区别在于传授是自上而下的，知识的来源是教师和教材，接受者是学生。而建构则是自下而上的，学生的头脑本来就不是一张白纸，他们对于物理现象和问题存在着大量的前概念和特殊的认识和思维方式，这些原有认识只有在探究的过程中经过冲突和挑战才可能真正转变。科学的观念和思维方式才能真正建立起来。
②探究能激发学生学习物理的内在动机，使学生有效地学习物理。在物理教学中，物理学科的探究本质与学生学习的探究过程有机地统一起来。体现了物理教学的本质特征。学生从原有的认识出发，积极参与寻找解释和答案的过程。真正成为探索物理世界的主体。探究可以激发学生学习物理的内在动机，充分发挥学习的潜能。在探究过程中，学生要明确研究的问题，自己收集和分析信息，做出假设或预测；要在老师的指导下。在共同讨论证据、比较结论以及把自己的结论和科学知识进行比较和建立联系的过程中。获得新的观点和新的思维方式。主动地构建、修正或放弃自己原有的认识和解释，从而扩展对科学的理解和认识。
③探究教师的“教”。一要着重探究如何运用现代教育理论指导教学实践，要认识教育理论对实践的先导作用，不能让教师在教育理论上成为近视眼。在实践上产生短期行为，而要把掌握教育理论看作教学上档次的行为。二要着重探究选用什么样的教学方法和手段能获得最佳教学效果。现代教育十分重视教学方法的改革。启发式、发现式、自学式、活动式、问题解决式等教学方法，都是教学改革中出现的卓有成效的方法，探究式课堂教学要在运用这些方法上下功夫。三要探究怎样处理和加工教材更有利于培养新型人才。教材是死的，人是活的，千万不能让教材框住学习者的手脚，而要努力挖掘蕴含在教材中的教育资源，让它能被学习者掌握、消化、吸收，并转化为内在学习能量，所以。教师处理加工教材，要重点探究“教”什么?到底给学生什么知识，怎样组织这些知识?四是探究如何从学生身心发展需要出发给学生以科学的学习方法指导。进行学法指导，教师要把握三点：一要真正知道学生需要什么：二要知道怎么做能使学生探究的问题达到“最近发展区”；三要知道学法指导的根本目的是使学生愿学、乐学、会学、善学。
④探究学生的“学”。其前提是教师必须提供充足的探究时间和空间。在这个前提下，教师要创造条件：鼓励学生自己去探究。探究什么?学生可能探究的问题很多，探究的方式方法也很灵活，只要教师给学生探究的权利和机会，每个学生都能在探究中显示自己的才华。学生可对知识产生发展的过程进行探究；可在新旧知识的连结点上探究；有时在学生质疑向难处探究；有时在解决实践问题上探究；还可以在事物的求新、求异、求变上探究。学生的探究是在教师的激励、启发和诱导之下。运用科学的方法去探究他们暂时还未理解和掌握的知识。学生探究遵循的规律是从不知到知，从知之不多到知之甚多，从学会知识到会学知识和会用知识，再把知识转化为能力。学生探究知识的过程，就是学生利用原有知识、经验。去解决教材中包含的未知因素，通过“学、思、疑、问、探”等多种方式，去挖掘自己的内在潜力，既获得新知，又增长能力。
四、探究式教学模式的途径和策略探索
1 探究式课堂教学的基本思路是：遵循学生的认知规律，以素质教育思想为指导，学生主动参与为前提，自主学习为途径，合作讨论为形式，培养创新精神和实践能力为重点，构建教师导、学生学的教学程序。
2 具体操作程序和要求。
在中学物理教学中构建知识教学模式应该遵循科学知识的一般认知程式。同时又要考虑到中学物理教学的特殊性。模拟科学知识的认知流程，创设类科学探究的教学情景，揭示知识产生、形成、发展、创新的过程，引导学生经历类科学探索过程。
在知识教学模式中，以类科学探索为主线，以原有知识为基础，以新的物理情景为切入点，以导致悖论、提出问题为动力。以理性分析、科学猜想为核心，以实验验证、理论论证为判断。以构建新的知识结构、培养学生类科学探索创新能力为目标。
总之，在探究式课堂教学中，学生动手实验是其中一种重要的方式，但不是唯一的方式。教师要用探究的思想和观念指导物理教学，从科学发展的角度认真研究教学内容，分析科学家提出和解决问题的研究方法：在充分了解学生的原有认识和思维方式的基础上，从学生发展的角度把握每一个重要物理问题的提出、研究和解决过程，引导学生主动寻求和建立知识之间的联系，自主建构对物理世界的认识。只有这样，物理课程标准提出的二维目标才能在学生身上真正实现。使探究式课堂教学进人理想的境界。
物理课程难教又难学，老师的教与学生的学之间存在差异，特别是高中的教改开展一段时间以来，这种差异更加明显。这是目前高中教育领域面临严峻的挑战。也面临着发展机遇，同时也表明传统的教学模式不能帮助学生有效地学习。
以凯洛夫的五段教学模式为典型代表的传统接受式教学模式，长期以来一直统治着我们的教学。这种传统的接受式教学模式的最大缺点是：作为认知过程主体的学生在教学过程中自始至终处于受灌输的被动地位。其主动性、积极性难以发挥，不利于创造性思维的培养。
新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标。就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大量反复练习的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。科学探究不仅被作为重要的理念强调、作为教学建议提出，而且被列入了课程目标和内容标准之中，作为必须实施的内容要求。这势必对教材编写和教学实践产生重大影响。
二、理论基础
高中物理自主探究式教学模式以建构主义“认知工具”理论为主要理论依据。
建构主义“认知工具”理论认为：学习是以思维为中介的。为了更直接地影响学习进程，应减少以往对传媒技术的过分关注，而更多地关心在完成不同任务中如何要求学习者思维的技术。认知工具理论就是在这种基础上应运而生的。以多媒体教学技术和网络技术为核心的现代信息技术成为最理想、最实用的认知工具。计算机网络集文字、图形、影象、声音、动画于一体，组成一个交互系统，且不受时间、空间的限制，可以把抽象的概念和内容具体形象化，具有很强的表现力和感染力。使学生看得清楚，听得真切，感受深刻，有利于激发学生的积极思维，调动学生学习的积极性。
三、科学探究模式的构想
1 科学探究式教学模式的涵义
首先是观念，科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化，许多科学的结论是待证伪的，是在发现新的证据之后需要修正的。人类对自然界的认识尚且如此，对学生而言，其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。其次是思想方法，科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式，其中最重要的是科学思维方式，即通常所说的科学思想方法。如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。再次是操作技能，任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能。如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。
2 课堂教学选用探究式
①课堂教学选用探究式符合教学改革的实际。其实，改革就是探究从来没有用过的新方法，去获得从来没有过的理想教学效果。它的宗旨有三点：一是打破束缚学生手脚的传统做法；二是遵循以人为本的观念，给学生发展以最大的空间；三是能根据教材提供的基本知识把培养创新精神和实践能力作为教学的重点。
②课堂教学选用探究式能使班级教学焕发出生机勃勃的活力和效力。课堂教学改革的根本任务是调动学生参与教学的积极性，发挥学生自主探究的能动性，使课堂教学焕发出生机。课堂教学选用探究式，就可以让学生在自主学习中探究，在质疑问难中探究，在观察比较中探究，在矛盾冲突中探究。在问题解决中探究，在实践活动中探究等等。这些都是改革班级授课制的有效做法。若能结合实际去应用，将可以使班级教学焕发出生机勃勃的情景。
③课堂教学选用探究式能破除“自我中心”，促进教师在探究中“自我发展”。课改难，很大程度难在教师自身。尊重学生主体地位，发挥学生主体作用，实现主体发展教育，已经提出多年，教师口头上也接受，为什么一到课堂上还是教师滔滔不绝地讲，学生死气沉沉地听；教师接二连三地问，学生断断续续地答；教师不断地发出指令，学生手忙脚乱地去执行；学生忙来忙去还是处在被动接受的地位。那有什么主体地位可言?究其原因，主要是教师“自我中心”的顽固性和长期沿袭传统的惰性。
3 探究式教学模式中的“学”与“教”
①探究与物理知识的建构是统一的。用探究的方式不是忽视物理知识的学习。而是注重学生对物理知识的自主建构过程。探究与知识的建构是在同一过程中发生的。建构知识与传授知识的本质区别在于传授是自上而下的，知识的来源是教师和教材，接受者是学生。而建构则是自下而上的，学生的头脑本来就不是一张白纸，他们对于物理现象和问题存在着大量的前概念和特殊的认识和思维方式，这些原有认识只有在探究的过程中经过冲突和挑战才可能真正转变。科学的观念和思维方式才能真正建立起来。
②探究能激发学生学习物理的内在动机，使学生有效地学习物理。在物理教学中，物理学科的探究本质与学生学习的探究过程有机地统一起来。体现了物理教学的本质特征。学生从原有的认识出发，积极参与寻找解释和答案的过程。真正成为探索物理世界的主体。探究可以激发学生学习物理的内在动机，充分发挥学习的潜能。在探究过程中，学生要明确研究的问题，自己收集和分析信息，做出假设或预测；要在老师的指导下。在共同讨论证据、比较结论以及把自己的结论和科学知识进行比较和建立联系的过程中。获得新的观点和新的思维方式。主动地构建、修正或放弃自己原有的认识和解释，从而扩展对科学的理解和认识。
③探究教师的“教”。一要着重探究如何运用现代教育理论指导教学实践，要认识教育理论对实践的先导作用，不能让教师在教育理论上成为近视眼。在实践上产生短期行为，而要把掌握教育理论看作教学上档次的行为。二要着重探究选用什么样的教学方法和手段能获得最佳教学效果。现代教育十分重视教学方法的改革。启发式、发现式、自学式、活动式、问题解决式等教学方法，都是教学改革中出现的卓有成效的方法，探究式课堂教学要在运用这些方法上下功夫。三要探究怎样处理和加工教材更有利于培养新型人才。教材是死的，人是活的，千万不能让教材框住学习者的手脚，而要努力挖掘蕴含在教材中的教育资源，让它能被学习者掌握、消化、吸收，并转化为内在学习能量，所以。教师处理加工教材，要重点探究“教”什么?到底给学生什么知识，怎样组织这些知识?四是探究如何从学生身心发展需要出发给学生以科学的学习方法指导。进行学法指导，教师要把握三点：一要真正知道学生需要什么：二要知道怎么做能使学生探究的问题达到“最近发展区”；三要知道学法指导的根本目的是使学生愿学、乐学、会学、善学。
④探究学生的“学”。其前提是教师必须提供充足的探究时间和空间。在这个前提下，教师要创造条件：鼓励学生自己去探究。探究什么?学生可能探究的问题很多，探究的方式方法也很灵活，只要教师给学生探究的权利和机会，每个学生都能在探究中显示自己的才华。学生可对知识产生发展的过程进行探究；可在新旧知识的连结点上探究；有时在学生质疑向难处探究；有时在解决实践问题上探究；还可以在事物的求新、求异、求变上探究。学生的探究是在教师的激励、启发和诱导之下。运用科学的方法去探究他们暂时还未理解和掌握的知识。学生探究遵循的规律是从不知到知，从知之不多到知之甚多，从学会知识到会学知识和会用知识，再把知识转化为能力。学生探究知识的过程，就是学生利用原有知识、经验。去解决教材中包含的未知因素，通过“学、思、疑、问、探”等多种方式，去挖掘自己的内在潜力，既获得新知，又增长能力。
四、探究式教学模式的途径和策略探索
1 探究式课堂教学的基本思路是：遵循学生的认知规律，以素质教育思想为指导，学生主动参与为前提，自主学习为途径，合作讨论为形式，培养创新精神和实践能力为重点，构建教师导、学生学的教学程序。
2 具体操作程序和要求。
在中学物理教学中构建知识教学模式应该遵循科学知识的一般认知程式。同时又要考虑到中学物理教学的特殊性。模拟科学知识的认知流程，创设类科学探究的教学情景，揭示知识产生、形成、发展、创新的过程，引导学生经历类科学探索过程。
在知识教学模式中，以类科学探索为主线，以原有知识为基础，以新的物理情景为切入点，以导致悖论、提出问题为动力。以理性分析、科学猜想为核心，以实验验证、理论论证为判断。以构建新的知识结构、培养学生类科学探索创新能力为目标。
总之，在探究式课堂教学中，学生动手实验是其中一种重要的方式，但不是唯一的方式。教师要用探究的思想和观念指导物理教学，从科学发展的角度认真研究教学内容，分析科学家提出和解决问题的研究方法：在充分了解学生的原有认识和思维方式的基础上，从学生发展的角度把握每一个重要物理问题的提出、研究和解决过程，引导学生主动寻求和建立知识之间的联系，自主建构对物理世界的认识。只有这样，物理课程标准提出的二维目标才能在学生身上真正实现。使探究式课堂教学进人理想的境界。