摘要：LQAM教学模式下也极有可能会出现如下的问题，即学生有时会因为学习量大而感到学习紧张，学生收集的资料不充分而影响课堂讨论。这时，就需要教师充分发挥课堂活动的督促、指导作用，加强与学生情感上的沟通，及时针对学生存在的问题予以疏导，并不断鼓励学生。

周諓、王成川，成都市武侯高级中学（四川　成都　610043）。

一、引言
    探究教学设计是在对教学环境中的探究活动所涉及的各种因素进行系统分析的基础上，对探究教学活动进行合理规划的活动过程，也是一个把一般教学设计原理运用到探究教学中去的过程。在这个过程中，设计者一定要牢牢把握教学环境中探究活动的特点，根据不同的内容和环境，灵活地对教学活动进行周密的安排。在中学物理教学中，以过程与方法为主线开展实验教学，既重视学生知识与技能的构建，又强调学生情感、态度与价值观的提升，应是开展实验教学的最终目标。本文基于高中物理探究性实验设计的“LQAPM”模式，以研究“问题解决”为核心实施探究性学习，具有积极和深远的现实意义。
    二、探究性实验设计LQAPM教学模式概述
    探究性学习的鲜明特征之一是“问题的解决过程”，它属于学习的较高层次。奥苏伯尔和鲁宾逊的有意义学习理论把“问题解决”列为有意义学习的第五级，仅次于创造性。著名数学家波利亚把“问题解决”作为培养学生数学才能，教会其学会思考的一种手段和途径。由于问题解决在知识掌握、运用和发展智能中的独特地位和作用，在教育技术信息化和教学改革全面实施的环境中，已成为现代教学研究的热点问题。
    我们认为，以学生为中心（leamer-centered），以问题为引导（question-guided），课堂活动为主线（activity-oriented）和以物理实验（physics experiments）和多媒体教学为辅助（multimedia-assisted）的教学模式，可以让学生独立、自主地发现问题，通过实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等活动，经历探究过程获得知识与能力，掌握解决问题的方法，获得情感体验的综合学习方式。培养学生的好奇心和求知欲，发展学生对科学本质的理解，培养学生的科学探究能力。即高中物理探究性实验设计“LQAPM”模式。
    1.尊重学生的个体需要，优化探究物理实验设计
    在学习过程中，学生的自我观念和情感因素起着极其重要的作用。因此，在探究性物理实验的设计过程中，教师要尊重和重视学生的学习，并给予学生一定的决策权力，需要从3个维度来构思教学内容、教学活动和教学媒体的安排。
    例如，在匀变速直线运动的教学中，教师可以让学生提出实验方案来验证对自由落体运动快慢的猜想，提高他们制定科学探究计划的能力；可以用打点计时器研究自由落体运动，在获得知识的同时提高对实验数据的处理能力；可以讨论伽利略对自由落体运动的研究方法，体会科学研究方法对科学发展的意义；可以展示人类在月球上所进行的有关实验照片，激发学生探究科学的热情，领略自然规律的普适性；还可以通过对打桩机的重锤下落和高台跳水运动员等自由落体运动实例的讨论，增强学生将物理知识应用于生活和生产的意识。
    2.以课堂活动为主线，优化“问题解决”式教学设计
    问题解决（problem solving）在加涅和奥苏泊尔的学习分类中为学习的最高形式，即学生改组已有的知识、概念和规律从而获得新规则或新的思维产品的思维过程。解决问题策略在其中起着重要的作用。问题解决作为一种学习的高级形式，其结果是习得新的规则。加涅把通过问题解决习得的新规则称为高级规则。
    例如，在“伽利略理想实验”中，伽利略所设计的实验是这样的，实验装置跟现在的一样，实验时，若没有摩擦力（没有摩擦力是不可能的，所以，他的实验是想象中的理想实验），我们看一下小球在这个理想实验中会怎样运动。
    把小球放到左边斜面的某一个高度（如下页图1），放手后，小球会从斜面上滚下，越滚越快，到右边斜面时，小球会越滚越慢。在没有摩擦力的情况下，小球应达到左边的释放高度（图1甲）。
    改变右边斜面的倾角，倾角变小，小球要达到同样的高度，要在斜面上走更远的距离（图1乙）。当右边倾角为零时，小球将一直滚下去永远达不到左边的释放高度，这个速度将保持不变（图1丙）。
    该实验要求学生通过实验现象的观察、分析与设计，得出有意义的结论，其教学设计流程见图2。
    通过解决这个问题，学生对“力与运动”有了更深层次的理解。高级规则的学习不仅可以通过问题解决，即通过发现形式习得，也可以通过接受的形式习得。教师通过提出问题（教师设计教学情境，使抽象的知识点都有丰富的载体）——猜想——建构——明确目标——讨论五个环节，既能解决问题，又培养了学生的学习兴趣，激发他们的求知欲。若在采用“问题解决教学”的同时，巧妙地设置问题，启发学生，会取得更好的效果。通过一系列的问题，使学生学会将理论用于实践，从而产生学习上的成就感。
    3.加强合作学习，优化学生“问题解决”过程的主体构建
    建构主义学习理论认为，当学习者有机会同他人在学习任务方面互相影响及彼此协作时，能够增强学习的效能。在互动及协作的教学情境中，每个人都有机会表达自己的看法，反思自己的思维，这就导致了更高层次的认知、社会交往和道德发展，也强化了每个人的自尊、自信。
    在课堂教学中，有些探究的物理问题是由教师和教科书直接提出，虽然其中不乏关于问题背景的介绍，但很少有让学生主动发现和构思问题的机会。教师有必要对一些探究的物理问题创设一些情境，让学生在观察和体验后有所发现、有所联想，萌发出科学问题，或者创设一些任务，让学生在完成任务中运用科学思维，提炼出应探究的科学问题。
    同时，在学生通过实验现象分析讨论，得出正确结论阶段，学生会逐步学会分析实验的现象、得出结论的技能和进行小组合作的态度和方法。当学生通过口头或书面的形式表达出来时，表明学生已经把新的言语信息与以往的认识结构联系了起来，这一语义编码策略的习得对学生今后的学习是很有帮助的。对实验结果实事求是，并把实事求是的作风带到平时的学习和生活中去，培养了学生的科学态度和科学作风。
    4.强化实验教学媒体的合理运用，提高课堂教学的有效性
    成功的学习者能够将新信息与现有的知识以有意义的方式联系起来。随着学习者不断地将新信息与自身的经验和现有的知识联系起来，知识的广度和深度也在发生着变化。这种联系的方式可以采取多种形式，例如，对现有的知识技能进行添加、修改和重组。
    物理是一门实验学科。实验是物理理论赖以产生和发展的基础，是物理理论运用于生产实践的桥梁和中介，所以，物理实验是不可替代的。从实验教学的作用来看，学生实验是让学生亲自操作、亲自观察，让学生获取第一手资料，当然对于一些限于条件，不能进行的实验，用多媒体进行辅助也是可取的，但并非可以替代。
    另外，多媒体课件虽然可以极大地提高课堂教学效率，却不能真正体现物理现象的真实性，即课件的“严密”结论不能使人信服，而物理实验的现象直观、结论真实，所获得的数据虽有误差，但却有很强的说服力。物理实验教学不是一种死板的、教条式的教学，它应根据教学中的主体——学生和实验的结果来组织教学，随时调整教学的方式，做到灵活多样，尽可能地调动学生的学习兴趣，激发学生的学习潜能。物理实验特别是学生实验则不同，学生在实验中或教师在做演示实验时可能会遇到“意想不到”的“活”问题，而这往往能激活课堂气氛，从而使课堂教学处于“新”、“奇”之中，学生也能从中感受到学习物理的乐趣，这对培养学生的优良思维品质和创新能力大有帮助。
    三、探究性实验设计LQAPM教学模式的实施
    1.以学生为中心
    教学过程中教师要根据学生的特点，对其进行需求分析，帮助学生认真思考学习目的，进一步明确学习目标和需要掌握的技能，从而选择学习内容，确定短期和长期的学习任务。我们应该积极开发适合教学的实验项目，充分利用实验资源做实验。努力将电子计算机等多媒体技术融入物理实验中，同时提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验。
    实验是了解、研究自然规律的重要方法，它的作用不只是为了获取信息。应该让学生认识到实验操作是在相关原理的指引下进行的，学会把实验获得的信息演绎、归纳成结论，只动脑不动手和只动手不动脑都是不正确的。
    2.以问题为引导
    我国的学生大多受传统教学影响，在课堂里，学生总是恢复传统的角色，难以摆脱对教师的依赖。课堂教学中要培养学生的自主能力，提问是有效的途径。提问可以激励学生参与，激发学生回忆，用记忆中的知识讨论眼前的话题，引导学生进行创造性的思维。教师要根据教学内容、教学目标及学生的需要设计相关的问题，使用正确的提问策略，控制学生学习行为，激发兴趣，参与课堂活动。
    3.以课堂活动为主线
    在传统的实验教学活动中，教师是授课的主体，需要准备翔实的实验讲义和实验所需的仪器，并对实验过程进行详细的讲解，维持着教学活动的进行和继续。而学生在实验中要做的，只是按照实验操作步骤，测量所需的实验数据。这种以“验证理论”和“仪器操作方法训练”为目的的教学模式，过分重视实验现象和操作过程，忽视实验设计思想的展示和实验分析的思维过程，使学生在上实验课时感到乏味，在进行实验时处于被动的学习状态，制约了学生各种能力的培养和提高。因此，在LQAPM教学框架下，教师更多地利用小组讨论、角色扮演、任务型教学、解决问题等活动引导学生互动交流。在这种活动中小组成员间可以一起交流、协作、合作、共同解决问题，以激起学生的学习兴趣，促进学习动机。
    4.物理实验与多媒体辅助教学相互整合
    信息技术的发展促进了中学物理实验的扩展和深化，电视、录像、电脑、光盘和网络等高科技为学生的物理学习提供了非常方便、快捷的途径。现在的资源可以说是取之不尽，用之不竭。网络本身具有开放性、即时性、多样性、交互性等优点，教师可以充分利用学生对电脑的热情与积极性，鼓励学生上网找资料，参与教学内容的讨论。组织学生网上阅读，利用网上资源进行课题研究并进行交流。多媒体辅助教学可以将抽象的实验形象化，微观的实验宏观化，动态的实验定格化，难做的实验现实化，大大丰富了现代中学物理实验的范围。
    在物理实验教学中，如果能将物理实验和多媒体技术有机地结合，有效地利用多媒体技术的优势对实验教学进行辅助，提高实验教学的有效性，便可以进一步激发学生的学习兴趣，挖掘学生的学习潜能，使学生的思维经常性地处于“最近发展区”，使学生的创造能力有更大的突破。
    四、说明
    LQAPM教学模式是对传统教学模式的改革，它以人本主义思想为出发点，把现行的、单一的教学模式改革成基于物理实验与计算机和网络的，以学习者为中心的个性化教学模式。在这一教学模式下，教师既要关注教法，又要关注学法，注重多种教育方式的综合运用，重视学生主体性，注重调动学生的积极性和创造性，促进学生的自主学习和自主发展。LQAPM教学模式对学生自主学习能力的培养有极大的效果，但我们也应看到存在的问题。LQAM教学模式下也极有可能会出现如下的问题，即学生有时会因为学习量大而感到学习紧张，学生收集的资料不充分而影响课堂讨论。这时，就需要教师充分发挥课堂活动的督促、指导作用，加强与学生情感上的沟通，及时针对学生存在的问题予以疏导，并不断鼓励学生。

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