高中物理探究學習教學設計的實踐研究

（2）問題情景的創設

學生學習的情景資料有：①19世紀的最后十年中三項重大物理發現（X射線、天然放射線、電子）的音頻、視頻資料；②近代物理發展史實的音頻、視頻資料；③核能釋放（原子彈爆炸、核電站）的音頻、視頻資料。

2 、 提出假設，科學驗證

這一階段是學生自主探究階段，學生帶著疑問進入自主探究學習網頁。該網頁由電子的發現、湯姆生模型、α粒子散射實驗等三大學習任務組成。各個學習任務的學習內容如下：

（1）電子的發現

該學習任務主要是探究湯姆生怎樣對陰極射線進行研究直至發現電子及電子發現的意義。學習內容有：①電子的發現（點擊“實驗裝置”，出現陰極射線實驗裝置模擬圖；點擊實驗裝置中的“開始”，播放工作原理、物理過程動畫）；②電子是怎樣被發現的？③為什么說電子是原子的組成部分？④電子的發現具有什么意義？⑤電子與帶正電的物質怎樣構成原子呢？⑥電子質量很小，原子的質量集中在哪里？

（2）提出假設——湯姆生原子模型

該學習任務主要是探究湯姆生對原子結構的研究。學習內容有：①湯姆生模型的提出及其理論，包括：文字材料和模型模擬圖；②實驗驗證；③實驗結果與假設的矛盾；④該模型的成功和不足之處。

（3）設計新的探究方案——α粒子散射實驗

該學習任務主要是探究α粒子散射實驗現象。由于α粒子散射實驗無法用真實的實驗演示給學生看，通過多媒體網絡技術，這一難點迎刃而解。該學習任務有：①實驗設計思想；②實驗裝置模擬圖；③實驗過程模擬；④實驗現象觀察；⑤實驗結果及分析，其中設置了4個層層遞進的問題，并配以動畫模擬演示。

3 、分析討論，得出結論

這一階段是學生合作探究階段，學生對自主探究過程中遇到的問題與與老師或學生進行討論、交流，可以是面對面的交流，也可以進入網絡交流。通過分析討論，尋找物理規律。

（1）α粒子散射實驗現象與湯姆生原子結構學說間矛盾的研究

該學習任務主要是通過研究α粒子散射實驗現象與湯姆生對原子結構學說的矛盾來探究新的學說。

（2）盧瑟福核式結構模型的構建

該學習任務主要是探究原子核式結構模型的建立過程。學習任務有：①盧瑟福核式結構模型提出的背景、依據及其理論；②盧瑟福原子核式結構模型對α粒子散射實驗現象的解釋；③原子核大小的估計。

4 、小結交流，測試反饋

（1）小結交流：該學習任務主要是由學生對本節課研究的主要內容、研究的思路、研究的方法進行歸納和總結，形成結論。教師指導學生學習網頁“小結”。

（2）網上測試：針對本課所學內容進行練習，以鞏固和延伸所學知識。

此外，有疑問的學生可以進入“疑難導學”網頁進一步學習，學有余力的學生可進入教學資料庫瀏覽教學資料，如有關湯姆生的資料、有關盧瑟福的資料等，還可以進入與本課題相關的網站進行學習。

七、探究學習教學設計的教育功能

教學實踐表明，與以灌輸、記誦、被動接受為特征的傳統課堂教學相比，探究學習教學設計在教師現、學生觀、學習觀和評價觀上均體現了獨特的見解和主張，具有新穎而豐富的內涵，具有傳統課堂教學無法實現的教育功能。

1、 有利于學生深入理解所學知識

實施探究學習使學生由被動的學習者向主動的學習者轉變；探究學習教學設計

強調學生的自主探索、思考、發現，在學習過程中，讓每一位學生實時體驗知識的發現和“創造”過程；學生的學習結果是學生自己發現或探索出來的，學生不但知道知識的結果和結論，同時懂得獲取知識的過程和方法，有利于學生深入理解所學知識。

2、 利于培養學生科學探究能力

探究學習教學設計強調學生的自主探究實踐，要求學生關注自身生活和社會生

活，親身參與探究實踐活動，從而發現問題和解決問題；強調學生的探究過程，關注學生在探究活動過程中主動參與的程度，學生通過確定課題、進行探究、表達交流、總結提高等具體的探究過程，獲得體驗、感悟，獲得知識的結果和結論，同時發展科學探究能力。

3、 有利于學生養成科學態度和科學精神

探究學習是一種使學生獨立探索、自行發現問題并掌握知識的一種學習方式。

它是學生在一定的問題情境中，借助現代信息技術和網絡環境、課本和教師等提供的學習支持資源，或獨立探索，或協作討論，通過自主探究、互相協作等方式最終找到解決問題的方式和方法，進而形成正確的結論與概念。在親身探究中，學生真切地感受到了"要知此事要躬行"的道理。這種親歷過程，使他們漸漸養成只有經過親身觀察和檢驗才真正相信的科學態度和科學精神。

4、 有利于提高學生的協作精神、信息處理能力和自我評價能力；

探究學習過程中需要學生相互合作、協同，進行各種協調一致的嘗試，這些合

作與交流的實踐和經驗，可以幫助學生學習按照一定規則開展討論（而不是爭吵）的藝術，學會準確地與他人交流：向別人解釋自己的想法，傾聽別人的想法，善待批評以審視自己的觀點、獲得更正確的認識，學會相互接納、贊賞、分享、互助，從而促進學生協作精神的提高。

此外，探究學習教學設計注重學生在開放的知識背景中去發現問題，基于信息化網絡資源的支持進行探究，從網絡資源中收集對自己有用的信息、獲取自己所需要的資料，對收集的信息和獲取的資料進行分析、整理、加工、重組，提出解決問題的假說；根據假說，提出解決問題的方案，對假說進行驗證、評價。這樣的探究技能訓練，有利于提高學生的信息處理能力和自我評價能力。