第二章 高中物理“问题引导”探究教学的目标与实施过程
一、高中物理“问题引导”探究教学的目标追求
目标不仅是高中物理教学实践活动的出发点，而且是整个教学实践活动的归宿；目标对高中物理教学实践活动有很强的控制、导向、激励意义。问题引导探究教学的核心目标是：教学不再是简单传递、识记物理知识，而是通过问题引导，在教师的协助下，学生自主探索学习找到探究解决问题的方法和途径，最终掌握物理规律和自我评价，学习的重点是学习过程和这个过程中锻炼学生的各种能力。
“问题引导”探究使学生体验探索物理学抽象的物理规律和与实际联系的探索解决问题的过程。问题引导探究教学要经过发现问题、提出问题、分析问题、提出假设、解决问题、得出结论，每个学习环节中都能发展学生各方面的能力。首先，在发现、提出问题环节培养学生的自主学习和探究能力；其次，在分析问题、提出假设环节培养学生的问题意识和直觉思维；最后，在解决问题、得出结论环节可以提高学生的归纳总结能力和创新能力。
（一）掌握科学探究方法“问题引导”探究教学引导学生发现问题，探究并最终解决问题，找到解决问题的方法，例“程序法”,理解这个方法并不等于会熟练运用这个方法。熟练掌握并熟练应用这种方法，难以仅通过“讲授”来完成，自主探究，独立思考，结合合作交流探究解决很重要。例：在力的合成这一节中，不是直接给出结果，直接给出平行四边形定则，而是通过问题的设置，让学生通过分别用一个弹簧测力计和两个弹簧测力计实验探究，画力的示意图，寻找二者在效果上是否相同。
（二）教师和学生的角色转变教师成为教学的组织者、监督者和协调者，问题引导探究教学中学生是主体，教师由主体地位变为主导作用，教师由主讲转变成主导，对教师提出更高的要求，还增加了教师工作的强度。在问题选择上要求教师有较多的创造性思维和实践经验，在探究实施和结论展示评价阶段要求教师具有良好的组织、沟通和协调能力。
例如：在探究加速度与力、质量的关系时让学生先由生活中的尝试和经验，对三者之间的关系猜想、假设、进一步提出问题。
（三）培育学生的问题意识创设适当的问题情境，在组织学生观察分析现象、揭示规律、通过探究解决问题的过程中激发学生的学习物理的兴趣，引导学生对物理规律的理解升华，通过质疑、探究、讨论、概括、归纳、巩固等过程形成层次结构，进而培养学生活跃的问题意识，促使学生发现和提出更深入和有意义的问题。学 生成为探讨课堂教学的主体，培养学 生独立思考、自主学习、合作探究的良好习惯和创新素质，进一步培育学 生的问题意识。
（四）掌握科学探究思想学生对物理的学习有别于对数学的学习，就在于物理的学习要领悟物理学的思想，例如极限思想、等效、理想模型质点等等。
在河北省第十一届高中物理优质课评选活动中，评委说了一句话：物理是以实验为基础的学科，而不是物理就是实验。
本研究通过对高中物理教材分析，同时运用“问题引导”探究教学，通过问卷及前测与后测实验研究，深入了解通过“问题引导”物理教学后学生的学习兴趣，合作参与意识及能力水平、以及学生在解决物理问题时的独创能力是否得到提高，是否通过“问题引导”达到了有效的“教”和学生的“学”,学生是否学会自发生成学习策略，是否提高了自主探究和创新解决问题的能力。
基于以上认识，本论文本着严谨的科学态度，从分析高考物理命题入手，基于建构主义教学理论，研究“问题引导”探究教学的方法和策略，力图通过“问题引导”探究教学，在物理课堂教学过程中，以学生为本，针对新授课型探究有效的“教”与“学”,通过“问题引导”探究教学调动学生学习的积极性，培养学生的问题意识，使学生学会发现问题并创新解决问题。由关注教师的“教”转向关注学生的“学”,只有学生进行了有效的参与和学习，才能使学生的创新能力和发展得到生长。
二、高中物理“问题引导”探究教学的实施策略
根据“问题引导”探究教学策略，在高中物理教学实践中，有许多不同的课型。下面重点通过新授课教学过程探究实施策略：
（一）创设丰富的物理情境创建物理情境是先导，激起学习者的问题意识既是教学培养目标，也是教学手段。
例如：在探究《楞次定律》这节课时，先展示情景，观察提出问题：
如图 2.1: 请同学们注意，你观察到了什么？学生：B 环有开口演示：条形磁铁的 N 极和 S 极分别靠近 A 铝环和 B 铝环，请同学们注意，观察到了什么现象？
学生：靠近 B 环时，不动。
问题 1:当条形磁铁的 N 极和 S 极分别靠近 A 铝环和 B 铝环时，为什么会出现不同的结果？
学生要围绕问题开展探究活动。
科学探究过程一般包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作，在实际教学过程中，并不是所有的教学内容都需要经历这些步骤[19].
（二）设计探究，小组讨论一方面，用小组讨论的方式，让他们在课下对所要学的规律和练习通过查找资料，做演示实验，观察现象分析归纳，发挥小组内学生的想象力，进而提出问题，小组代表将产生的问题写在一个小本上上交。具体措施，将实验班级，按座位就近原则分成甲乙丙丁四大组，每个大组内分成四个小组，每组内选出代表发言和负责搜集问题。另一方面，无论是课外搜集还是课堂生成的问题，都是很有针对性的，比教师武断的判断产生的问题更有实际价值。
在新课教学过程当中，鼓励学生多动手，多讨论，多质疑，通过观察，注意细节和瞬间即逝的现象。例如在《楞次定律》的教学中针对学生提出的问题，请学生们猜想各种可能的原因。
在学生分小组讨论之后，教师引导学生自由选择实验器材，选择如图所示的装置（见物理课本），教师再进一步引导学生设计实验步骤、观察实验现象、适时实验记录等，确保实验的真实有效性。使学生在教师的启发和指引下，通过问题引导探究，使学生在经历猜想、设计实验验证、观察现象过程中亲身经历探究过程。【1】
传统教学是一种填鸭式的教学。知识作为现成的结论传授给学生，学生是被动接受者，不是积极主动学习者，缺乏实践机会，缺乏对学生主体性和探究性的培养，培养出的学生高分低能不会举一反三，高中毕业仍没有探究问题和解决问题的能力。
问题引导探究教学有很强的探究性，要求学生探究实验，制作实验方案，借助多种资源开展探究学习，解决问题，完成探究，并对自己的实验反思和评价。在完成实验过程中主动建构知识，获得相应的知识、技能和实践经验，培养学生的各种能力，从而将知识转化为能力。
对比传统的教学模式，教师的解决问题的思路和方法就像“圣旨”,学生顶礼膜拜的“领会”教师的精神，然后模仿操作练习。所以为了解决这个问题，从学生内部讨论中获得重要信息，探究学生的达到的知识水平，这样提出的问题才能有效地引导课堂，有机的将问题与教师和学生的互动结合起来，俗话说，这叫有“共同话题”.
（三）自主探究，教师引导例如：在探究楞次定律的实验过程中，如图所示：在这一步中，只有原有认知和事实发生矛盾后才会产生问题，探究问题的提出应有两个环节：发现现象和对现象的质疑。
（四）合作探究解决问题学生通过合作探究，共同经历寻找解决问题的方法，对实验数据比较、概括，加工形成结论。与传统教学中的总结不同的是，教师不是对自己做的演示实验进行自我总结，而是在学生自我探究的基础上，通过归纳总结学生的分析结果来解决问题，得出结论，使学生的自主和合作探究创新能力得到发展和生长。
（五）整理归纳比较学生从探究中获得感知，再比较、概括，进行思维加工这些数据进行，总结出结论。
通过将探究的出的不成熟的结论与科学结论对比，可以使学生的探究成果得到进一步升华。可以发现不足与长处。
（六）拓展创新和应用高中物理教材内容是科学探讨进程与成果的同一。通过对物理规律的探究实践，能够深刻理解物理规律的内涵和外延，进一步达到拓展和创新应用物理规律。例如可以共同探究典型问题，针对典型问题，拓展和发散，延伸出更多的解决方法和应用规律。
（七）探究应注意的问题
1.注意“最近发展区”,计划问题的难度要控制在最近发展区内，才能使激起学习者学习物理的兴致。学生讨论得出的问题以及课堂随机生成的问题就像“万有引力”似的紧紧拉住学生，环绕每节课的主要教学目标，不会偏离教学轨道太远。当然，这样的教学，对教师提出了更高的要求，首先教师的知识要渊博，其次教师的随机应变能力要强，对当时解决不了的问题，正好留作学生的课下探究作业。
2.学生在经历了探究过程之后，主观上由被动学习变成了主动学习，有强烈的自我需求，尤其是在探究过程中，通过讨论问题、共同分析问题，促进了学生的语言交流能力的提高。3.教师要以严而不惧，民主的作风，创设一种和谐宽松的气氛，通过“问题”识别学生的反应老师应该把学生的讨论引入到课堂上，让学生领会、共享别人的想法，实现对自身元认知策略中的空缺的补充。
4.在指导学生思索、识别学生反应的基础上，经过老师的适时的指点，学生慢慢会发现事物和事件之间的联系。
5.注意抓住细节，客观评价每个学生，给学生成功的信心，激励学生的探究热情，激活探究过程。因此在教学过程中，明确每节课的教学目的，一堂课下来要有收获，不仅要从形式上探究，更要深入本质，充分调动学生积极的思维。
通过实践探究教学，可以使学习方式多样化，不仅培养了学生的创新能力，对学生的兴趣、学习动机、态度、情感也有积极影响。
三、高中物理“问题引导”探究教学的研究实施过程
（一）实施原则
1.科学性原则物理学是一门自然科学，它包含有丰富的科学物理思想和科学探究方法，因此针对高中物理学科的特点，实施过程不能图热闹，要有科学的理论基础，不能将问题的设计偏离目标，教学行为要激发学生的学习动机和兴趣。例如：在探究牛顿第一定律时，要体验伽利略的理想斜面实验，虽然找不到这样的实验场景，但是可以有一般实验科学的合理外推，得出结论。
2.控制性原则探究教学要在可控范围内，避免浪费太多的时间，要提高课堂时间的利用率，高效课堂的实施过程一定要控制好节奏。例如：在探究加速度和力；质量三者之间的关系时。由于探究的是三者之间的比例关系，实验数据处理和操作步骤难度较大，因此，要在实际探究过程中，教师要适时引导启发，能够很好的控制探究教学，有效利用时间。
3.探究性原则既然是探究，就不能急于将标准结果直接告诉，注意探究过程科学引导。要体验探究，就要经历探究过程，在高中物理新课标教材中有许多经典实验，但是在处理方式上，与旧教材有很大不同，最大的变化就只重视探究过程，例如：探究力的合成遵循平行四边形法则的实验中，旧教材把它处理成验证性实验，直接给出平行四边形定则，然后验证。
（二）实施过程
1.实验目的：验证“问题引导”探究教学的效果。
2.实验时间、地点和对象：在 2013 年 9 月至 2014 年 9 月这一年的时间内选择河北徐水综合高中高二（15）班具体实施“问题引导”探究高中物理教学。
3. 编制调查问卷
（1）调查目的： 了解在实施“问题引导”探究教学之前学生对高中物理及课堂教学的态度，及在课堂上参与和互动情况。
（2）调查问卷的内容：一方面设计有关了解学生对高中物理及课堂教学的态度，及在课堂上参与和互动的问题，主要目的通过不记名调查问卷了解目前高中物理课堂教学是否高效及存在的问题；另一方面设计有关学生对物理课堂的态度及是否提高了参与意识的问题，主要目的通过不记名调查问卷了解实施“问题引导”探究教学之后，学生的变化。[见附件 1] [见附件 2].
（3）问卷实施：在河北徐水综合高中高二（15）（16）班两个平行班共计 164 名学生实施了不记名调查问卷。
（4）问卷调查分析表：【2】
通过问卷调查了解到通过“问题引导”探究教学，86%的学生认为在课堂上能够积极互动，12%的学生认为一般，2%的学生不积极，这一小部分学生，由于学业水平太低，跟不上节奏，所以仍旧不积极互动。79%愿意主动回答问题，6%不主动回答，这说明虽然问题意识有较大提高，但是仍有相当数量的学生不主动思考，这说明，教学仍需改进。
4. 编制访谈提纲：在研究的中期阶段，为了了解学生的上课状况，列问题提纲，创设一个宽松的气氛，选择高二（15）班不同学业水平的 12 名学生，按照问题提纲对其针对座谈，了解对高中物理课堂实施“问题引导”探究教学对其学习有无帮助。访谈提纲为了更准确地了解学生对高中物理学习的现状；对所教班级的不同学业水平的学生进行访谈。
访谈时间：2014 年 6 月 25 日访谈地点：教师 办公室访谈人：12 名学生访谈内容：
1、你对问题引导 探究教学的认识？
2、你对物理课堂的整体感觉如何？
3、你愿意和同学 们一起探究吗？
4、在实施探究物理教学方面存在哪些问题？
5、在实施探究物理教学方面 有哪些好的方法？
6、你所期望的探究 课堂应该是怎样的？
7、“问题引导”探究 对你的学习有无帮助？
5.实施测验检查
（1）实验前测通过高一（下学期）期末物理考试成绩进行分析、比较得出 15 班、16 班的学生在物理基础、学习和思维习惯等无明显差异，将其确立为实验班和对照班有利于提高实验的信度。
（2）实验后测6.实验的结果成绩比较分析15 实验班与对照班 16 班的物理平均成绩比较（前测），测试材料为河北徐水综合高级中学高一（下学期）期末物理试题。【3】
由表 2.2 数据表明：实验进行前，由于学生基础差，学生的物理成绩较差。
实验班与对照班的物理平均成绩及差异性（后测），测试材料为徐水综合高级中学高二（上学期）期末考试物理试题。【4】
由表2.3数据信息表明，经过“问题引导”探究物理教学实践，学生的物理成绩有较大提高。
7.实验结果分析说明实施“问题引导”探究教学有助于学生的物理成绩的提升，有助于学生解决问题的能力提高，从而能增强学生的创新思维，其主要原因是：通过研究发现，学生喜欢自主探究的学习方式，他们对教师引导下的问题探究活动表现出了极高的热情，课堂气氛非常活跃。学生在经历了探究过程之后，主观上由被动学习变成了主动学习，有强烈的自我需求，尤其是在探究过程中，通过讨论问题、共同分析问题，促进了学生的语言交流能力的提高，在经历由疑问到豁然开朗的探究过程，使学生体验探究过程带来的成功的喜悦。
（三）缺陷和不足
1.教育改革理论研究还不够深，“问题引导”探究教学的实施关键在于探讨出有价值的问题，因此在实际教学中，教学的设计是否完善还有待商榷。由于资源条件有限和研究视野、实际研究水平有限，对“问题引导”探究教学研究不够全面、系统和深刻，尤其在高中物理“问题引导”探究教学理论文献研究上更是不足。
2.样本小，仅在高二两个班进行微型实验，在教学实践过程中，由于班容量较大，对学生整体控制力和时间安排如何做到有效利用掌握不好。
但值得肯定的是，经过实验，实验班的物理平均成绩大大提高，说明本实验所取得的实际成果是可信的。
（四）结论
本实验以现代教育教学理论为指导，探索普通高中物理教学中学生“问题引导”探究教学，取得了初步的效果。经过一年多的实验研究，得到如下结论：在普通高中物理课堂教学中实施“问题引导”探究教学，提高了学生学习物理的兴趣，从而提高学生积极主动讨论探究问题，勇敢的质疑的能力。学生在经历了探究过程之后，主观上由被动学习变成了主动学习，有强烈的自我需求，尤其是在探究过程中，通过讨论问题、共同分析问题，促进了学生的语言交流能力的提高。当学习由被动变成主动的时候，物理成绩的提高也就成了一种自然而然的事情。
