一、概念界定
中学物理探究性学习，主要是指在物理课堂教学中，学生在教师指导下，用科学探究方式去获取知识、应用知识、解决问题的学习方式.这里，学生的探究学习是在教师的指导下，班级集体教学的环境中进行的，它有别于个人在自学过程中自发的、个体的探究活动.而教师的主要角色则是探究性学习的组织者、引导者与合作者."用类似科学研究的方式"，即让学生通过"观察、比较、分析，发现、提出问题，作出解决问题的猜想，尝试解答并进行验证"的过程去揭示知识规律，求得解决问题的方法和途径.其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法，从而培养学生主动探究、获取知识，解决问题的能力。
二、目标定位
1．培养学生处理问题的能力：即发现问题，提出问题，作出解决问题的设想，尝试解答，检验结论，交流思想的能力。
2．让学生通过亲身参与探索实践活动，去获得积极的情感体验，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、积极求知的心理倾向。
3．发展学生独立探究与合作的精神，通过学生之间、学生与教师之间的积极的相互影响，来提高学习的有效性，培养学生合作意识和人际交往能力。
4．充分发挥学生学习的自主性、主动性和创造性，促进学生主体性的发展。
三、理论基础
1．探究性学习过程是积极的有意义的学习过程
真正有意义的学习，不是被动接受现成的书本知识，而是学生以积极的心态，在自己原有知识经验的基础上对新问题进行积极探索、主动建构的过程.
2．探究性学习符合学生的认知特点，尊重学生学习的认知规律
学生对客观现实的认识来自于对外界尝试探索性的活动，而学生用自己的学习方式探究新知，对他们来说是最好的方法；教师再进行"因势利导"的教学，这样更符合学生的认知特点和规律。
3．探究性学习符合中学生的心理特点
中学生对周围的事物充满好奇，求知欲望强烈，他们具有一定的创造和探究的能力.探究性学习本身可以满足学生的这种心理需要，能激发学生学习的兴趣、动机以及求知欲。
（4）探究性学习有利于培养学生的创新意识和实践能力
探究性学习提倡学生自由探究、自由创造，为学生提供更多的活动机会以及表现与发展的机会，鼓励学生自由奔放和新颖的想象，使学生的创造潜能得到充分的挖掘。
5．探究性学习能促进学生主体性的发展
学生只有在努力探究新知、解决问题的过程中，其学习的自主性、主动性、创造性才能得到充分发挥，学生的主体性才能得到充分发展。
四、实施策略
1．创设问题情境
学生探究学习的积极性、主动性，往往来自于一个对于学习者来讲充满疑问和问题的情境.创设问题情境，就是在教材内容和学生求知心理之间制造一种"不协调"，把学生引入一种与问题有关的情境的过程.通过问题情境的创设，使学生明确探究目标，给思维以方向；同时产生强烈的探究欲望，给思维以动力.例如，在进行"导体电阻与哪些因素有关"的教学过程中，教师可以这样来设计：
问题情景l：先在课桌上放置两种不同规格的灯泡"220V100W"和"220V15W"比较它们在正常工作时的亮暗情况，初步思考造成这一结果的原因?
问题情景2：让学生去观察、比较两个灯丝的外部特点，猜想一下导体电阻的大小与哪些因素有关?
问题情景3：如何设计一个实验证明你的猜想的正确性?实验中需要哪些器材?
问题情景4：想象一下导体的电阻还可能与哪些因素有关?然后在教师引导下进一步研究电阻与温度的关系。
教师在设计问题情境时要力求体现"五性"：(1)"挑战性"：引起冲突，产生不平衡，提出能力挑战；(2)"趣味性"：富有趣味，激发学生学习兴趣，引发学生积极思维；(3)"开放性"：解题思路灵活多样，问题答案不一定唯一；(4)"差异性"：关注个体差异，适合各层次学生，由浅入深地作出回答；(5)"实践性"：伴以个人或小组的探究实践活动，寻求解决问题的方法。
对于问题情境中所隐含的"问题"，教师不要简单地直接给出，应该让学生在学习实践活动中自己去发现、去提出.学生自己发现问题更贴近其思维实际，更能引发其探究。
2．自主探究，自主意义建构
所谓自主探究，就是让每个学生根据自己的体验，用自己的思维方式自由地、开放地去探究，去发现物理知识的形成过程.自主意义建构就是学生是以原有的知识经验为基础，对新的知识信息进行加工、理解，由此建构起新知识的意义，而不是被动接受新的知识.在新知识学习过程中，教师无法代替学生自己的思考，更代替不了几十个有差异的学生的思维.通过学生动手"学物理"、动脑去"想物理"，使他们自主探究的体验获得知识形成过程的积极的情感体验.自主探究的目的，不仅在于获得物理知识本身，更在于让学生在自主探究的学习过程中获得科学探究的方法，从而增强学生的自主学习意识，培养学生的主动探索精神和创造能力。
加强探究性实验教学既是探究性学习的重要内容，也是促进学生自主学习的有效途径.在探究性实验研究的过程中有意识的给学生创设一些问题，问题要以能够引起学生的兴趣，能够引起学生的求知欲望为准)学生针对需要解决的问题进行观察、思考，运用已掌握的物理知识和实验的方法、手段等来解决问题，在解决问题的过程中进一步的提出新问题.教师要根据问题的要求和相关条件，创造相关的实验情景，有意识地引导学生来确定解决问题的实验程序，最终得出准确合理的结论，达到我们的教学目标。
例如，学过楞次定律后，研究"铝管中磁性小球的下落规律".把两只外形完全相同的小球分别从竖直放置的铝管上端放下，一只小球很快地从下端掉出，而另一只要等数秒后才从下端管口落出.根据这一实验背景，对学生提出以下问题供学生探究：
（1）若就此课题进行研究，你将提出和论述哪些问题?需要进一步做哪些实验?
（2）你猜一猜出现这种奇怪现象的原因是什么?(3)请分析小球进入铝管后运动状态的变化过程.能否建立一种物理模型?(4)能否用实验来验证假设?你提出的实验方案是什么?需要测量哪些物理量?如何测量?(5)给你电火花计时器的一套装置，能否用它来研究小球的运动情况?如何进行实验，记录数据，并分析实验结果.如果用图像分析的话，需要测出哪些物理量?
这样的设计比单纯的从理论分析的角度更能让学生接受，关键是让学生亲身参与探索实践活动，并获得对新知识的积极的情感体验，以及自主探究、合作交流的能力.学生的动手能力，分析、判断、推理、论证的能力得到进一步的培养。
3．合作交流，优化意义建构
所谓合作交流，是指在学生自主独立探究的基础上，让学生在小组内或班级集体范围内，充分展示自己的思维方法及过程，揭示知识间内在规律和解决问题的方法、途径.在合作交流中学会相互帮助，实现学习互补，增强合作意识，提高合作能力，分享探究性学习的成果。
例如，在学完"动量"一章以后，学生对火箭的内容很感兴趣，由五个学生(三男二女)自发组成了一个"研制水火箭"的研究小组.该课题需要进行原理分析、实验制作、测量、总结交流等，研究小组学生分工合作，各展所长，协作互补.其中一位学生担任组长，全面负责课题组的活动安排，包括实验地点、活动内容确定，时间部署、人员分工等全方位的工作，是小组活动的总指挥.另外，还有一名副组长、两名操作员、一名记录员.首先研究小组集体论证，根据课题的性质和所要达到的目标，制定方案，确定研究方法，制定具体实施步骤.课题组成员通过查阅资料、学习与咨询、实验制作、综合分析，通过大量的理论论证和实验成败的经验教训，研究小组一致认为，制作中应考虑四个方面的原理：(1)加水----动量守恒；(2)打气----增压；(3)发射----作用力与反作用力；(4)尾翼的作用----控制方向.设想用普通600n1L塑料饮料瓶，在里面注入水后，对瓶内空气进行加压，利用水向下高速喷出使"火箭"作反冲运动来制作水火箭.研究小组在实际操作过程中也遇到了问题：(1)"火箭"底塞材料的选用.(2)给瓶中空气加压的问题亟待解决.(3)使"火箭"飞得更高、更稳定的途径.解决问题的方案需要考虑三个方面：(1)对于底塞材料，它必须具备气密性好，又容易加工的特点，如化学实验室常用的橡皮塞.(2)加压用打气筒，但怎样加工底塞，使底塞与打气筒相配套.学生们请教了许多人，最后从自行车的原理得到启发，在橡皮塞上打了个孔，塞入一个自行车内胎上的气门芯底座，再装上气门芯，解决了加压问题.(3)利用"火箭"的发射原理，要使火箭飞得更高，有两个途径：尽可能使"火箭"的质量减小、同时减小飞行阻力或使水喷射出的速度尽可能大.通过近一个月的细心研究和精心制作，研究小组最终成功地制作了水火箭模型，并在交流会上获得教师和学生们的一致好评.本研究小组的记录员深有感慨地说："活动中我学会了如何利用网络查阅资料，从组长那里学到了对问题的正确判断和决策，从操作员那里学到了如何提高动手能力，实际的研究过程让我积极主动地配合其他小组成员，形成了默契，交流的过程锻炼了我的表达能力.通过交流、研讨，学会了与别人分享成果，学会了欣赏和发现他人的优点，学会了理解和宽容，学会了客观地分析和辩证地思考."
为了提高合作交流的有效性，教师要重视合作技能的培养：
(1)听辩的技能：培养学生专心倾听别人发言的习惯，能听出别人发言的重点，对别人的发言作出分析、判断，同时有自己独到的见解。
(2)表达的技能：培养学生善于表达自己的观点，说话时要声音响亮、条理清楚、语句完整，语言简练且能突出重点。
(3)交流的技能：尊重别人，不随意打断别人的发言，善于采纳别人的意见，给别人有发表意见的机会，修改、补充自己原先的想法，体会他人的情感，控制自己的情绪。
(4)合作的技能：学会根据任务性质来决定应该采用的策略，促使合作更加有效.例如：先明确分工再合作，使每个成员都可以发挥自己的所长既快又好地完成任务；或先独立思考再合作讨论，达到开阔每个人思路的目的.同时，教师要注意合作内容的选择，例如：辨析概念性问题的合作；发现知识性规律的合作；优化解决问题策略的合作。
4．引导探究，创新提高
引导探究，就是将所学的知识在教师的引导下，运用于解决问题的探究实践之中，全面培养学生综合运用所学知识的能力、搜集和处理信息的能力.重点强调学生解决问题是一个探索的过程，不是一个简单地用现成的模式解决问题的过程.让学生在自主探究的实践中了解实际问题中的各种关系，这对培养和提高学习实践能力和创新精神具有重要意义。
例如"楞次定律"的教学中，传统的教学设计和课堂教学是：教师演示实验一学生观察实验→教师引导学生分析实验现象得出楞次定律→讲解例题→课堂训练→课后巩固练习.从效果上看，学生也能应用楞次定律来判断感应电流的方向，但从发展的角度看学生还是处在被动接受知识和被动发展的位置上，充其量只能算学会，不能算会学.现改用探究性学习的方法，课堂教学设计是这样的：创设问题情景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习.教学中主要让学生动脑、动手、动口，引导他们自己得出楞次定律.这样处理不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的学，学生学得主动，学得积极.学生活动约占课时的一半以上，课堂气氛比较活跃，真正体现了"教为引导，学为主体"的思想，发展了学生的思维能力、创造能力。
教师对教学过程的设计，不仅要有利于帮助学生巩固、掌握知识，更要有利于学生探究活动的开展，有利于创新精神及实践能力的培养.为此，我们在教学中加强了开放性教学.特别重视设计一些结构不全、条件不明、必须发挥创造性、结合有关经验才能解决的问题.那种结构良好、条件确定、答案唯一的问题，只需重复所学知识即可解决问题的"标准件"式的练习，这样往往易造成学生思维定势，妨碍学生思维发展，对培养学生创新精神和实践能力显然不利.这种设计开放性问题，不妨可以从以下角度着手：
(1)策略的开放.让学生从不同的角度进行思考，用不同的方法去解决问题，在此基础上进行解决问题策略的比较，逐步树立策略优化的思想。
(2)条件的开放.让学生能从实际出发，对所要解决问题的条件作全面分析、周密思考，根据不同条件对问题作出不同的解释，提高全面分析及解决实际问题的能力。
(3)结论的开放.让学生面对相同条件的问题，从不同角度的思考、分析，获得不同的答案，使学生广开思路，从不同侧面、不同的相互关系中获得不同结构形式的结论，从而真正实现对知识的融会贯通和灵活运用。
5．评价体验
评价体验，其主要目的在于通过学生的自主探究活动，促进学生主体性的发展.学生主体发展的主要因素有：主动发展的动力和主动发展的能力.评价体验的主要任务在于增强学生主动发展的动力，提高主动发展的能力.为此，教师在课堂教学中要重视：一是对学生进行独立探究、合作发现、实践运用等学习活动中表现出的自主性、主动性、独创性等主体精神和品质进行评价，使学生获得主动探究获取知识的情感体验，增强学生学习的信心和动力；二是要引导学生对探究学习的活动过程进行反思，重点是提炼解决问题、获取新知的思维方法和有效策略，使学生对思维方法和学习策略有所体悟，以提高主动获取新知、解决问题的能力。
五、几点启示
1．正确选定探究课题
课堂教学中要选择有一定的难度和探究价值内容，需要学生创造性地运用已学过知识，经过观察，猜想，尝试，验证等多种方法才能解决。
2．探究性学习要注重从学生已有的经验出发
对学生认知理论的研究表明，学生学习不是从空白出发，已有经验会影响现在的学习.教学只有从学生已有的知识出发，才会激发学生学习积极性，学生学习才可能是主动的，而不是任何知识都可以探究。
3．学习是学生通过多方面探究活动获得新知并培养能力的过程
教师要给学生自主探究的时间和空间，不要将教学过程变成机械兑现教案的过程，而是在方法论指导下让学生通过观察，猜想，实验，验证等探究活动亲自得出结论，使他们参与并体验知识获得过程以及培养科学探究能力.要给学生以启发性的指导，特别是当学生的见解出现错误或偏差时，要引导学生自己发现问题，进行自我矫正，并将机会留给学生，不要代替学生自己的思考活动。
4．教师要提供学生探究学习的条件，去营造一个有利于探究的教学环境。
教学中要建立民主平等的师生关系，生生关系，创造民主和谐教学气氛.鼓励学生发表不同见解，鼓励学生大胆猜想、质疑问难，敢于并热衷于发表见解，积极参与教学中提出的问题讨论与争论，进行广泛的交流，从而使探究顺利进行。
5．教师要提高自身素质以适应探究性学习要求
要搞好探究性学习，要求教师深入理解探究学习的本质，并掌握一些教学策略和技巧.如怎样设置问题情景，怎样提问，怎样收集整合信息及解决问题的方法探讨等.因此，教师必须全方面更新教育观念，提高自身素质。