《普通高中物理課程標準》指出：高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方式，幫助學生學習物理知識與技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學態度與科學精神。新課程把這一理念作為實施教學的基本理念。

為了更好地實現物理學科教學新理念、適應《普通高中物理課程標準》和新課程的需要，幫助學生從被動的學習者轉變為主動的學習者。在探究物理規律的過程中，培養其獲取和處理信息的基本科學方法和思維模式，在參與解決問題、參與決策、參與小組討論、參與學習評價的過程中，將所掌握的科學知識同他們從多種渠道獲得的知識聯系起來，并將所學的科學知識應用到新的問題中去，在學習過程中逐步形成科學探究能力。因此，有必要對新課程、新理念背景下的探究學習教學設計進行研究。

一、探究學習教學設計的內涵

教學設計是教學理論向教學實踐轉化的橋梁。所謂教學設計，是以獲得優化的教學過程為目的，以學習理論、教學理論和傳播理論為基礎，運用系統方法分析教學問題、確定教學目標、建立解決教學問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結果和修改方案的過程。它包含教學設計的前期分析（包括學習背景分析、學習任務分析、學生分析）、教學策略設計（含教學媒體選擇）、教學設計的評價（含教后反思）等方面。

探究學習教學設計是指，運用系統方法分析教學問題、闡明教學目標，建立基于現代信息技術、網絡資源，同時運用科學探究的方法（即學生用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的各種活動，包括觀察、測量、制作、提出假設、進行實驗、提出模型和交流），以幫助學生主動獲取知識、發展科學探究能力、形成科學概念、養成探索未知世界的積極態度的策略方案、試行解決方案、評價試行結果和修改方案的過程。

探究學習教學設計實質上是基于現代信息技術、網絡資源，將科學問題的探究引入課堂，使學生通過類似科學家的探究過程理解科學概念和科學探究的本質。

實施探究學習的目的是，不僅使學生知道知識的結果和結論，同時還懂得獲取知識的過程和方法，養成探索未知世界的積極態度。

探究學習教學環境的設計，教學環境是學生可以在其中進行自主探究學習的平臺，是一個支持和促進學生學習的場所。建構主義認為，學生在豐富的學習環境下，充分利用學習資源，借助教師和同學的幫助，通過意義建構的方式而獲取知識。

二、高中物理探究學習教學過程設計

我們將現代信息技術與高中物理課程加以整合，以培養學生的物理創新意識和解決實際問題的能力為宗旨，以學生自主學習為核心，以誘導型探究為主要學習方式，以學生自我評價和他人對學生評價相結合為主要評價方式，形成了探究學習教學過程設計。高中物理探究性學習教學過程設計分以下環節：

1. 提出問題，創設情景

教師通過不同的途徑和方式（如教師引導、學生之間討論、師生之間討論）激發學生提出科學的問題。接著利用現代信息技術創設特定的學習情景（如觀察、實驗、案例分析、研究圖片等），引導學生進入學習，同時提供解決問題所需的信息資料、實驗儀器。

2. 提出假設，科學驗證

探究學習教學設計的核心要素，就是要求學生提出假設、設計探究方案進行探究，直至得出結論。這階段是自主探究階段，具體包括：①根據已有的知識、經驗或收集的信息做出比較合理的猜想、假設和設計探究方案；②由學生通過網絡訪問教師放置在校園網絡服務器上的網絡資源庫。學生帶著問題或實驗方案通過網絡的必要幫助，獨立進入教師設置的學習環境進行探究；或者通過現代信息技術與多媒體實驗輔助系統進行實驗探究，收集實驗數據。

3. 分析討論，得出結論

這階段是協作探究階段，具體包括：①對收集到的信息進行分析、鑒別、處理，得出結論；②對得出的結論做出科學解釋。在分析討論過程中，必要時可通過網絡的輔助進行網上協作學習。比較各小組的探究過程和思維結論，從中獲取成功的經驗和失敗的教訓，使自己的思維過程更趨于合理。 4. 小結交流，測試反饋

①學生對各自的探究過程進行小結，陳述各自的探究結論或實驗現象與結論，并對各自的探究過程和結論進行反思、評價；②學生對他人的探究過程和結論進行反思、評價，提出建設性的意見和建議；③教師對學生的小結進行適當補充、總結和評價，并讓學生瀏覽網頁小結；④小結后，完成自我測試。

三、探究學習教學設計的評價

探究學習教學設計的評價是指，以現代科學的教育思想、教育理念、教學方法、教學手段、教學目標為依據，運用科學方法，對教學設計方案進行價值判斷，并為以后的教學設計提供信息反饋的過程。教學設計的評價既有一般教學評價的共性，又有其本身的特點。

探究學習的課堂教學設計評價主要是形成性評價，目的是獲得教學設計方案的成功或失敗的反饋信息，對教學設計方案做出進一步修改，提高教學設計方案的質量，真正實現教學過程的優化。就教學評價而言，是對學習過程及其結果的評價。這種評價有利于促進學生探究技能的發展和自主學習能力的提高。

對學生學習的評價是以學生的探究活動過程為重點，主要體現以下四方面：

①主動性原則：學生在探究活動過程中主動參與的程度。

②實踐性原則：學生參與探究活動的深入和拓展程度，探究方案的科學性和合理性，以及開展探究活動的效率。

③創造性原則：學生的發展性學力和創造性學力是否提高。

④建構性原則：學生對所學知識的意義建構。

對學生學習評價的目的，是將學生的學習重心從“過分強調知識的傳承和積累”向“知識的探究過程”轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，學生在科學探究活動中通過經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程，學習物理知識與技能，體驗科學探究樂趣，學習科學家的探究方法，領悟科學的思想和精神。

四、探究學習教學設計的功能

教學實踐表明，與以灌輸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，學生不僅知道知識的結果和結論，同時還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. 有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。

總之，探究學習教學設計是一種正在探討和嘗試之中的創新型教學方案，在實施探究學習的同時，要注意多種教學方案和教學方法的運用，充分發揮探究性學習與傳統接受性學習之間的互補優勢，使兩者相得益彰。