论《物理课程标准》中的案例探究教学

摘要：案例探究是新课程主要的学习方式之一，是知识经济时代的内在要求，是推进创新教育的重要途径。探究教学伴随新课程而推广，师生互为主体、师生互动是实施的条件。
关键词：案例探究　师生互动　师生互为主体
基础教育课程改革是一项系统工程，在新一轮的物理基础课程改革中，大力倡导实施“案例探究教学”，因此，许多物理教师对为何以及如何开展案例探究教学存在着一些困惑。本文试图从案例探究教学的必要性、理论基础、教学策略等方面进行探讨。
一、案例探究教学是时代与现实的呼唤
在知识经济初现端倪的时代，不再以拥有知识量的多少作为衡量一个人素质高低的唯一尺度，关键是科学创新能力的高低。因此，知识经济时代的到来对教学提出了全新的要求，要求教学活动不仅是单纯的知识接受的过程，而且是重视学生能力与素质培养的过程。实践证明，案例探究教学有利于培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，开发学生的创新潜力，全面提高学生的科学文化素养，拓宽学生获取信息的渠道。
传统的追求系统性的物理课堂教学把系统性的认识同教学材料的系统性混淆了。物理教学本应传授给学生系统性的认识，使学生掌握该学科的基本结构，各种知识间的内在联系，让他们对这门学科有一个整体观念、全局观念，从而上升为一种积极、能动地解决相关问题的能力。但传统的物理课堂教学却仅仅着眼于提高升学率，教师和书本几乎是学生知识的唯一来源，教师和书本是权威，学生只有把书本上的条条都背会就可以得到一个很好的分数，在这种情况下，学生只能苦读课本，不敢越雷池一步。殊不知物理课本中所介绍的知识只是科学的一个组成部分，而不是科学的全部，真正推动科学前进的动力是科学精神和科学方法的应用，传统的教学由于缺乏对学生这两方面的教育，学生在课堂上是看科学、听科学，而不是做科学。学生由于对科学知识的来源缺乏了解，把科学知识看得很神圣，不敢怀疑，由于对科学方法缺乏了解并对自己没有信心，导致学生缺乏科学创新的能力。
二、新课程理念是实施案例探究教学的理论基础
基础教育课程改革目标之一：改革课堂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，培养学生搜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。同时，《标准》指出科学教育的主要目的是提高全体学生的科学素养。公民的科学素养主要包括：科学观念、科学精神、科学态度、科学知识、科学方法和科学的实践能力等方面。物理课程是自然科学课程，在培养学生科学素养方面有着重要的任务。按照传统的课程理念和习惯、以灌输为主的教学方式是难以完成这一任务的。科学是一个探究的过程，学生在物理课程中的学习方式也应该体现自然科学的这一特点。因此，课程标准提出了“倡导探究性学习”的理念，并要求学生在新课程的学习中应以探究学习作为主要的学习方式之一。
探究性学习是一种学生学习方式的根本改变，他让学生在主动参与过程中进行学习，让学生在探究问题的活动中获取知识，了解科学家的工作方法和思维方法，学会科学研究所需要的各种技能、领悟科学观念、培养科学精神。学生由过去从开始学习科学的概念、规律的方式变为学生通过各种事实来发现概念和规律的方式。这种学习方式的中心是针对问题的探究活动，当学生面临各种让他们困惑的问题的时候，他就要设法寻找问题的答案，在解决问题的时候，要对问题进行推理分析，找出问题解决的方向，然后通过观察、实验来收集事实，也可以通过其他方式得到第二手的资料，通过对获得的资料进行归纳、比较、统计分析，形成对问题的解释。最后通过讨论和交流，进一步澄清事实、发现新的问题，对问题进行更深入的研究。
三、物理新课程中实施案例探究教学的策略
科学的核心是探究，没有探究就不会有发现。作为中学生，一般不可能实现真正意义上的探究，即科学家运用科学的方法，通过探索的途径去发现人类尚未认识的科学事物及其规律的过程。因而实施案例探究的重心就在于诱导学生领会科学精神和应用科学方法，探究的本质在过程，作为基础教育的案例探究，课堂仍然是教学的主阵地。同时，在某一具体案例探究中，必将会把多种科学方法渗透其中，以学科的基本知识为载体，以能力发展为目标。
案例探究教学的基本过程具有六个要素：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流。实际上，案例探究教学过程就是在教师有目的、有组织的指导下的发现过程。而在实际教学活动中只有通过学生积极、主动地学，才能发挥作用。因此，教师在案例探究中要以“师生互为主体”为中心，最大的任务是要不断地研究学生，努力使教学设计符合学生的心理特点，积极采取多种形式的探究活动，牢固树立教学方法受制于探究过程、教服务于学的观念，使学生通过探究学习，真正从探究中学会学习。下面从三个环节的实施对案例探究教学加以探讨。
1．“教师设问”，着重启发诱导
案例探究教学是围绕某一具体案例来组织学生的学习活动，在实施的每个具体步骤中，教师要围绕该案例有针对性地进行系列问题设计，使之与学生认知结构中某些观念建立起实质性联系。在此环节里，问题的提出要充分注意培养学生的学习兴趣，因为学习兴趣是促进学生主动学习的内部动力，学生只有对所探究的案例产生浓厚的兴趣，才能想学、乐学、善学，继而获得思维发展。为此，教师要充分发挥诱导作用，在探究过程中刻意加入方法、能力的渗透式培养，以通过教师的“变教为诱”“变教为导”，来实现学生的“变学为思”“变学为悟”，而使教学深入到“以诱达思”的境界，从而调动学生探究性思维的主动性、积极性。
2．“学生探究”，注重思维发展
在确定需要探究解决的问题后，学生要进入具体解决问题的过程，其实践、体验内容包括三个部分。①搜集和分析信息资料。学生通过访谈、上网、查阅书刊杂志、问卷等方式获取资料，并选择有效方式获取所需的信息、资料；马上会判断信息资料的真伪、优劣，识别案例探究具有重要关联的有价值的资料，淘汰边缘资料；学生会有条理、有逻辑地整理与归纳资料，发现信息资料间的关联和趋势后综合整理信息进行判断，得出相应的结论。这时他们会反思所得结论是否充分地回答了要研究的问题，是否有必要采取其他方法获取证据以支持所得结论。②调查研究。学生应根据个人或小组合作设计的研究方案，按照确定的研究方法，选择合适的地方进行调查，获取调查结果。在这一过程中，学生会如实记载调查中所获得的基本信息，形成记录。实践过程的文字、音像、制作等多种形式的作品，同时能学会从各种调研结果、实验、信息资料中归纳出解决问题的重要思路或观点，并反思对是否获得足以支持研究结论的证据，是否还存在其他解释的可能。③表达与交流。学生通过收集资料、调查研究得到的初步研究成果在小组内或个人之间充分交流，学会认识客观事物，认真对待他人意见和建议，正确地认识自我。他们会将取得的收获归纳整理、总结提炼，形成书面材料和口头报告材料，并逐步丰富个人的探究成果，培养了科学思维与科学精神。
3．“师生共探”，学会反思与感悟
这个环节着眼于“交流──互动”式教学的实现，通过以上两个环节的实施，学生肯定还存在某些困惑，那么教师就要在这个环节中适时引导学生进行反思与感悟，以便升华新体会的认识与观念，使每个学生都拥有一种由成功的学习而产生的健康向上的情感体验，因为反思是督查、检测、调整的重要举措。因此教师在总结案例探究过程中，就要鼓励学生不断反省自己的学习、探究活动，让他们学会发扬自身的长处，弥补自身的不足，让他们在充满信心的同时探索出适合自己个性的独特而又有效的思维方式。同时，在这一环节中，教师要善于从学生对案例探究的行为反应中获得反馈信息，以掌握学生的案例探究发展的程度，调整下一步的教学行动。
这一环节特别要强化学生的参与、投入意识，真正落实学生的主体地位，让学生在探究中学会求知、学会创造，并通过师生交流的协同作用以及与其他学生间的相互促进作用，达到发展学生自身的目的、实现学生主动发展的目标。在这个过程中，通过优化“教学互动”的方式，通过调节师生关系及其相互作用，形成和谐的师生互动、生生互动、学习个体与教学中介的互动，强化学生与环境的交互影响，产生教、学协调与共振，从而切实提高教学效率。为此，在这个环节实施过程中要着力于建构师生互动模式，教师尤其要有意识地引导学生，培养和发展主动、能动、促动的意识和能力，因为主动是创新的起始点，能动是创新的突破点，促动是创新的立足点。其中，尤其应重视以下三点。①双向主动：教师的主动在于对学生的引导与启发的正向主动；相反，学生的主动在于与教师协调配合，积极思考，充分吸纳的反向主动。在此期间教师应帮助学生通过搜集相关资料，了解有关探究问题的知识水平，该问题中隐含的争议性问题，使学生从多个角度认识、分析问题。在此基础上，学生可以建立探究小组，共同讨论和确定具体的探究方案，包括确定合适的探究方法，如何收集可能获得的信息、准备调查研究所要求的技能、可能采取的行动和可能得到的结果。同时，学生要反思所确定的研究问题是否合适，是否需要改变问题。②双向能动：师生双方在教学中都应充分发挥自身的主观能动性，并对对方的主观能动性给予激发、肯定和鼓励，从而使学生对讨论的内容尽可能深化。在此期间，教师要及时了解学生开展探究活动时遇到的困难及他们的需要，有针对性地进行指导。教师应成为学生探究信息交汇的枢纽，成为交流的组织者和建议者。在这一过程中要注意观察每一个学生在品德、能力、个性方面的发展，给予适时的鼓励和指导，帮助他们建立自信并进一步提高学习积极性。教师的指导切忌将学生的探究引向已有的结论，而应提供信息、启发思路、补充知识、介绍方法和线索，引导学生质疑、探究和创新。③双向促动：教师的提问、启发对学生是一种促动，使学生积极思维、深化理解和灵活运用，学生的反问和质疑亦对教师构成促动和挑战，从而促使教师进一步钻研业务理论，探索教育规律，提高教育水平。
四、物理新课程中开展案例探究教学需注意的问题
1．教师要切实更新教育观念，提高自身素质
案例探究教育作为一种新的学习方式，因此没有现成的经验可以吸取，但要防止教师仍按照传统的教学方式与观念来对待案例探究教学。为此，教师要努力学习现代教育科学理论，在平时得以不断地积累，不断地创新。同时，这种没有界限的学习，对教师的知识面要求更广；另外，教师要能公正合理地评价学生的探究性学习，对教师的科学方法、科学素养也提出了较高的要求。所有这一切都要求教师踏踏实实地学习。
2．案例探究要真正落实活动的教育价值
探究的内容有些本身并不复杂，如果仅从掌握知识的角度来看，也许只需要几分钟就能讲清楚，如果让学生通过亲自参与活动，可能要花一节课甚至更长的时间。从表面来看，似乎降低了传授知识的效率。但是，通过活动，学生获得的不仅仅是知识，而且会丰富他们的情感体验，探究能力也会得到发展。
3．案例探究活动的设计要适当
首先，活动的设计应当丰富多彩。教材中的案例探究活动可以依收集证据方法和途径的不同，而提供不同的活动建议。其次，活动的设计应以科学方法教育为重要线索。案例探究的一般方法包括观察、实验、调查等获取经验材料的方法和推理、判断、分析、综合等思维方法。最后，活动的总体设计应当具有合理的能力梯度。学生科学探究能力的培养不是一蹴而就的，需要经过模仿、练习、部分独立设计直到独立设计等阶段。
在科学技术不断地改变着我们生活、改变我们周围世界的今天，具有科学素养是每个公民必不可少的能力。一个具有科学素养的公民不一定要以科学或工程技术为职业。然而，当他面对日常生活中的科学现象、事件和观点时，他应该能够运动科学的原理和科学方法去做出判断或决策。
参考文献：
1 吴永熙，张德启．试论物理教育中的课题探究教学[J]．课程·教材·教法，2002（3）
2 华长慧．教学创新：构建师生互为主体的平台[J]．教育研究，2003（9）
3 常汝吉．科学（7～9年级）课程标准（实验稿）[M]．北京：北师大出版社，2002(3)