探究性学习模式在高中物理教学中的应用

摘 要：在素质教育背景下，传统的教学方式已逐渐难以满足培养高中生创新能力和实践能力的需求。尤其是在高中物理这一理论性强、抽象度高的学科中，如何激发学生的学习兴趣，促进他们主动探索知识，成为教育工作者亟待解决的问题。在此情形下，教师可以在高中物理教学中运用探究性学习，发挥学生在物理课程中的主体作用，让学生凭借自身的探究与学习解决物理学习问题。本文旨在深入探讨探究性学习模式在高中物理教学中的应用，通过具体的教学案例研究探究性学习模式在高中物理教学中的应用策略。

关键词：探究性学习；高中物理；应用策略

《普通高中物理课程标准》（2017年版2020年修订）明确强调了培养学生的科学探究能力和实践创新能力的重要性，这为高中教师在高中物理教学中实施探究性学习模式提供了坚实的政策基础。在这一框架下，高中物理教师需要重新定位自己的角色，从知识的传授者转变为学生学习的引导者和促进者，鼓励学生主动参与到物理知识的探索和建构过程中来。因此，高中物理教师在教学过程中，应注重学生主体性的发挥，通过多样化的教学手段和方法，激发学生的探究性学习兴趣，培养他们的科学探究能力和实践创新能力。这样不仅有助于提高学生的物理素养，还能为他们未来的物理学习奠定坚实的基础。

一、探究性学习模式的内涵与应用价值

探究性学习模式是指学生在教师指导下，围绕特定问题或主题，通过观察、实验、调查、讨论等多种方式，主动探索知识、发现规律、解决问题的学习过程。基于探究性学习的教学模式使学生成为学习的主体，让学生能够根据自己的兴趣和需要选择学习内容，制订学习计划，并在学习过程中不断调整和完善。同时，该教学模式强调让学生通过动手操作、亲身体验来获取知识和经验，使学生在实践中发现问题、解决问题，从而加深学生对物理知识的理解和记忆。

高中物理作为一门理论性强、抽象度高的学科，往往容易让学生感到枯燥乏味。而探究性学习模式通过引入丰富多样的探索活动，如设计实验、开展调查、参与讨论等，极大地激发了学生的学习兴趣与热情。这些活动不仅让学生亲身体验到物理知识的魅力所在，还让他们在实践中感受到成功的喜悦与满足，从而更加热爱物理学习。

与传统的物理教学模式相比，探究性学习模式更侧重让学生在实践中发现问题和解决问题，使他们能够更加深入地理解物理知识的本质与内在联系。同时，由于这些知识是通过学生自己的探索与发现而获得的，因此他们往往会对这些知识产生更加深刻的印象与记忆。这种基于实践的学习方式不仅提高了学生的学习效率与效果，还为他们今后的学习与发展奠定了坚实的基础。

二、探究性学习模式在高中物理教学中的具体应用策略

（一）开展实验探究活动，鼓励学生自主探究

在高中物理教学过程中，实验探究活动不仅可以激发学生对物理世界的无限好奇，还能培养他们独立思考、勇于探索的科学精神。为了更深入地挖掘实验探究活动的潜力，教师应当精心策划一系列既充满挑战性又紧密贴合学生生活实际的实验项目，以此推动学生自主探究学习。然而，实验探究活动并非孤立的教学环节，而是与理论教学相辅相成的。教师在设计实验项目时，应充分考虑实验项目的趣味性与教育性，既要有一定的挑战性以激发学生的求知欲，又不能过于艰涩难懂而挫伤他们的积极性，让学生在逐步深入的过程中不断积累经验、提升能力[1]。

例如：在教授“牛顿第二定律”时，教师可以不再局限于传统的课堂演示，而是带领学生开展实验探究活动，探究加速度与力、质量之间的关系。首先，教师可以引导学生观察不同质量的物体在相同力作用下的运动情况，并记录下相关数据；其次，组织学生进行小组讨论与交流，尝试分析这些数据背后的物理规律；最后，在教师的指导下进行实验验证与总结归纳。通过这一系列活动，学生不仅能够更加深入地理解牛顿第二定律的内涵与意义，还能够掌握运用这一规律解决实际问题的方法与技巧。学生可以通过小组讨论，确定实验所需的器材、步骤以及数据记录方式，然后在教师的指导下进行实际操作。在实验过程中，教师应鼓励学生大胆假设、细心观察、科学记录，并在实验结束后组织学生进行成果展示和交流。这样的实验探究活动不仅能够加深学生对物理概念的理解，还能培养他们的实验设计能力和科学探究精神。

除了传统的实验室实验外，教师还可以利用日常生活中的物品，设计一些简易的、有趣的物理实验，让学生在轻松愉快的氛围中学习物理知识。例如：利用气球、吸管等常见物品，设计关于气压、流速等物理原理的实验，让学生在动手实践中感受物理的魅力。这些实验活动不仅能够激发学生的学习兴趣，还能让他们意识到物理知识与日常生活的紧密联系。此外，教师还可以结合一些统计数据或实证研究来辅助教学。比如：可以介绍一些历史上著名的物理学家如何通过实验发现物理定律的故事；或者展示一些现代科技如何应用物理原理来改善生活的实例。这些生动有趣的案例不仅能够拓宽学生的视野，还能激发他们的创新意识和实践精神。

总之，在高中物理教学中应用探究性学习模式是一个值得推广的教学策略。通过开展实验探究活动、教师可以有效地激发学生的学习兴趣、培养他们的探究精神和创新能力。

（二）引出课堂探究问题，引导学生自主思考

在基于探究性学习教学模式下的高中物理课堂上，教师不仅要传授知识，更要培养学生独立思考和解决问题的能力。为了有效实施探究性学习模式，教师可以通过巧妙设计课堂探究问题，激发学生的好奇心和求知欲，引导他们进行自主思考。为实现此目标，教师需要深入研究新版教材，准确把握教学目标和难点，结合学生的实际情况，设计出既具有挑战性又符合学生认知水平的物理探究问题。同时，教师要注重问题的情境性和启发性，创设贴近学生生活或实验现象的情境，让学生感受到物理知识的实际应用价值，激发学生的探究欲望[2]。

例如：在教授“电磁感应”时，教师可以设计这样一个探究问题：“为什么我们在使用电磁炉加热食物时，锅底会发热，而锅体其他部分却保持相对凉爽？”这个问题既贴近学生的日常生活，又涉及了电磁感应的基本原理，能够很好地激发学生的好奇心和探究欲。接下来，教师可以引导学生从电磁感应的定义出发：“当导体在磁场中运动时，会在导体中产生电动势，从而产生电流，这就是电磁感应现象。”让学生思考电流在导体中产生的磁场变化如何引发感应电动势，并进一步探讨这种感应电动势如何转化为热能，使得锅底得以加热。在这个过程中，教师可以鼓励学生进行小组讨论，让他们各自发表见解，相互启发，共同构建对电磁感应现象的理解。

此外，教师还可以鼓励学生尝试从多个角度去思考这个问题，比如从能量的转化与守恒、电磁场的相互作用等角度进行深入探讨。这样的教学方式不仅能够培养学生的独立思考和解决问题的能力，还能够拓宽他们的视野，提高他们的综合素养。总之，在基于探究性学习教学模式下的高中物理课堂上，教师应该充分发挥课堂探究问题的引导作用，通过巧妙设计问题、创设情境、引导思考等多种方式，激发学生的学习兴趣和探究欲望，让他们在自主探究的过程中掌握物理知识，提高他们的物理素养。

（三）深研物理教材内容，使用分层教学模式

探究性学习模式以其“以学生为主体，以问题为导向”的特点，为高中物理教学注入了新的活力。在此情形下，教师需对物理教材进行深入研究，厘清各章节之间的逻辑关系，构建系统化的知识框架。这有助于学生在学习过程中形成完整的知识体系，为后续的探究活动打下坚实的基础。而在构建知识框架的基础上，教师应积极挖掘教材中的探究点，引导学生进行深入思考和探索。这些探究点可以是教材中的实验设计、思考题、拓展阅读等，也可以是教师根据教学内容自行设计的探究性任务[3]。

例如：在讲解“能量的守恒与耗散”时，由于学生在知识基础、学习能力、兴趣爱好等方面存在差异，因此在教学过程中应采用分层教学模式。教师在课下可以通过问卷调查、测试等方式，全面了解学生的实际情况，然后根据学生的能力水平、学习态度等因素进行分层分组。这样既能保证每个学生都能在适合自己的层次上得到发展，又能促进不同层次学生之间的相互交流与合作。接着，教师可以设计一系列分层教学模式的实践活动。首先，针对基础层次的学生，可以安排他们回顾并总结之前学习过的能量形式（如机械能、内能、电能等），确保每位学生都能准确理解各种能量的基本概念。随后，通过简单的案例分析或生活实例，如滚动的保龄球最终停止运动，引导学生初步感知能量在转化过程中的守恒与耗散现象。对于中等层次的学生，教师可以引入更为复杂的能量转化实例，如水电站发电过程，要求学生分析其中涉及的不同能量形式（水能转化为机械能，再转化为电能）以及能量在转化过程中的守恒关系。同时，鼓励学生设计简单的实验方案，如利用斜面和小车模拟能量转化的过程，并观察记录实验现象，进一步加深对能量守恒定律的理解。对于高层次的学生，教师可以提出更具挑战性的探究任务，如探讨能量耗散的原因及其对自然界和人类社会的影响。引导学生查阅相关资料，如热力学第二定律、能量品质降级等概念，并尝试从理论层面解释能量耗散的必然性。此外，还可以鼓励学生参与课外科技活动或科研项目，如设计能量回收装置、研究新型能源等，将所学知识应用于解决实际问题中，培养学生的创新思维和实践能力。

而在具体教学过程中，教师还应密切关注学生的学习情况，及时发现学生问题并进行调整。同时，还应建立有效的反馈机制，鼓励不同层次的学生积极表达自己的想法和困惑，以便教师能够更准确地了解学生的学习需求。通过动态调整与反馈机制的实施，可以确保分层教学模式的有效运行，促进全体学生的全面发展。综上，通过深入研究教材内容、挖掘探究点以及实施分层教学模式等措施，高中物理教师可以有效地激发学生的物理学习兴趣和探究欲望，培养学生的自主学习能力和创新思维能力。

（四）完善多元评价体系，促进学生全面发展

传统的教学评价体系往往过分看重学生的学习成绩，将其视为衡量教育成效的唯一标尺。然而，在探究性学习这一新兴教学模式的推动下，教师的教学评价需要逐渐从单一的成绩导向转变为对学生物理综合素质与能力发展的全面考量。在基于探究性学习模式下的教学过程中，教师可以通过观察学生在探究过程中的表现、听取他们的汇报和展示、检查他们的实验记录等方式进行多元化评价。这种评价方式能够更全面地反映学生的学习成果和能力水平，同时也能够激励他们继续努力、不断进步[4]。

例如：在教学“交变电流电机”的过程中，教师首先可以留意学生是否积极参与讨论、是否敢于提出疑问、是否能够有效合作解决问题等，这些非分数量化的观察结果，往往能揭示出学生在学习过程中的真实面貌。除此之外，汇报和展示是探究性学习的重要环节。通过这一环节，教师可以给学生展示自己的研究成果和学习心得的机会，而教师也可以根据学生的汇报内容、语言表达、逻辑思维等方面进行评价。例如：在“交变电流电机”的教学结束后，教师可以要求学生制作思维导图或课堂笔记来展示自己的学习成果。这些作品不仅能够反映出学生对电机工作原理的理解深度，还能够展示他们的实验设计能力和实验结果分析能力。教师在评价这些作品时，可以重点关注其完整性、准确性和创新性等方面，给予学生具体的反馈和指导。

除了汇报和展示环节外，实验记录与报告也是探究性学习成果的重要体现。它们不仅是学生实验过程的真实记录，还是学生实验设计思路、数据处理能力和科学态度的真实写照。因此，教师可以通过认真检查学生的实验记录与报告，来评估他们的实验能力和科学素养。在“交变电流电机”的实验中，教师可以特别关注学生是否详细记录了实验步骤和观察到的现象，是否准确记录了实验数据，是否对实验结果进行了合理的解释和分析。通过这些细节的考查，高中物理教师可以更加全面地了解学生在实验过程中的表现，为他们提供有针对性的指导和帮助。

综上所述，完善多元评价体系是探究性学习模式下高中物理教学的重要一环。在探究性学习模式下的教学过程中，高中物理教师需要充分发挥自己的观察力和判断力，关注学生的每一个细微反应和表现。通过实施多元评价体系，高中物理教师可以更全面地了解学生的学习状况和能力水平，并为其提供更加个性化的指导和支持。

结束语

总之，探究性学习模式在高中物理教学中的应用具有深远的价值与意义。该模式能够激发学生的学习兴趣与热情、培养学生的创新思维与实践能力、加深学生对物理知识的理解与记忆。然而，要充分发挥探究性学习在高中物理教学中的应用优势并克服挑战，还需要高中物理教师不断探索和实践。在此情况下，高中物理教师需要不断更新教育观念和教学方法，以适应新时代教育发展的需求。只有这样，教师才能利用探究性学习模式培养出更多具有创新精神与实践能力的高素质物理人才。

参考文献

[1]毛文海.探究性学习模式在高中物理教学中的应用[J].理科爱好者，2024（2）：55-57.

[2]魏双胜.探究性学习模式在高中物理教学中的应用[J].数理天地（高中版），2024（16）：79-81.

[3]杨定容.指向探究式学习的高中物理实验的改进：以“电容器的电容”为例[J].互动软件，2020（5）：3239-3240.

[4]曲洁.探究性学习模式在高中物理教学中的应用[J].课堂内外（高中版），2023（7）：76-78.