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一、探究的起因
物理学是一门以实验为基础的学科，通过丰富多彩有趣生动的物理实验，让学生分析归纳物理概念及规律，但由于受到实验仪器本身的限制，如可视性差的实验，抽象物理现象，实验效果不如人意，而通过多媒体技术的处理，可以很好地解决上述问题；至于一些抽象的物理现象，一些重要的现实环境下难以完成的物理实验，则可以通过多媒体技术的模拟，将声、画、文为一体呈现出来，提高物理实验的演示效果。
二、四种教学模式
（一）问题探究教学模式
问题探究教学模式以问题解决为中心，问题探究教学模式从提出问题开始，再到创造性地解决问题结束。
问题探究教学模式强调学生的积极参与，学习任务主要是通过学生自主探索和协作学习完成的。小组协作是经常采用的组织形式，一般小组由3～5人组成，各小组按照学生对探究主题的兴趣进行分组，由小组成员共同完成一个研究课题。在探究过程中，小组成员既有分工，又有合作。学生在活动中学会与人交流、合作共同完成学习任务。
比如，在《声音》一章的教学中，噪声是学习内容的重点之一。我们便采用了问题探究教学模式。
先由教师创设一个恰当的问题情境，让学生自己提出探究的主题。教师组织学生以小组为单位讨论哪些是噪声。学生根据自己的生活经验和对各种生活媒体的接触，说出并写下来，然后以小组为单位讨论噪声是如何产生的，减弱噪声的措施是什么。
一旦学生产生了问题意识，教师就要引导他们将问题变成一种可解决的形式。教师要指导学生对所列出的所有噪声的名称进行分类、归纳和整理，再通过小组讨论，列出具有代表性噪声的种类名称，从中选出本小组最感兴趣的一种作为进一步探究的主题。
学生明确要探究的主题之后，下一步就需要收集相关的资料信息来论证主题中所选定的噪声产生的原因，减弱的措施。各小组围绕选定的课题展开探究，使用各种信息工具收集有关该噪声的资料。信息的来源不要局限于一种形式，可以是互联网，也可以是电视、报纸、杂志、书籍等手段。
学生通过比较、分析所收集的资料，选择、组合并排列相关资料信息，确定出验证课题所需要的信息呈现方式，如文字、图片、动画或声音、视频等形式，最后拟订出问题的解决方案。
最后，各小组需要做成一份关于“噪声”的调查报告，以展示探究成果。鼓励学生将研究成果打印出来形成小论文，做成主页的形式在网上发表，或者做成多媒体文稿等。经过师生之间的交流、讨论后，形成最终的学习体会或研究成果。
（二）框架式教学模式
学生独立解决问题时的实际水平和教师指导下解决问题时的潜在发展水平之间的差距称为“最邻近发展区”。围绕当前学习主题，按“最邻近发展区”的要求运用多媒体技术和网络资源，建立概念框架，将学生引入一定的问题情境，让学生独立探索，进行小组协商，完成对所学知识的意义构建，并通过效果评价。
如在学习《家庭电路》这一章时，确定要把实验班学生分6个学习小组，每个组负责开发一种家庭电路或用电器的多媒体演示。让每一位学生自己选择：愿意开发哪一类电路或电器；是愿意收集有关的资料还是愿意为资料写出相应的文字说明；或是直接用多媒体工具去制作软件。然后在此基础上把同学们编入不同的学习小组。这样，每一类电路或用电器的原理和使用说明就成为学生的研究对象，同学们都围绕自己的任务努力去搜索材料。例如：去商场或修理电器的门市去实地观察、学习并拍摄录像；到图书馆和Internet上去查询有关在这种教学模式中，研究气氛应该是合作的、认真的。学生要能够大胆假设、积极参与、敢于发言。此外，在研究过程中，还要形成严格而轻松的科学作风。教师在整个过程中的任务是组织、引导、帮助学生进行科学探究并培养他们勇于探索的精神。
(三)实例和范例式教学模式
在与现实情况基本一致或相类似的情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容，并确定整个教学单元的内容和进程，让学生在现实世界的真实环境中去感受和体验该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系，通过学生的自主学习和协助学习，来完成对所学知识的意义建构。
比如《惯性》一节中的代表性题目：飞机如何投弹才能击中停在树旁的地方坦克A.目标前方 B.目标正上方 C.目标后方。大部分学生开始都想不通，但是看了用动画模拟飞机投弹的过程后，问题就迎刃而解了。
（四）魏氏教学模式
“设置情境、设疑、探究协作、巩固、互测自结”这种教学模式是以先进教育科学理论和魏书生改革思想为指导，这是在传统教学的基础上，结合物理的学科特点——以实验为基础，在信息技术环境下解决问题的教学模式。此种授课方式是我们现阶段应用最多的模式。
第一步：教师运用导语、复习铺垫、演示实验、现代教育技术等手段，激发学生学习动机，创设自主探索的情景。
第二步：紧密结合教材内容提出1～2个关键性的问题让学生带着问题感知所学的新内容，也可以让学生感知内容过程中自己抓关键。
第三步：合作探究。先在小组范围内探究讨论，优生帮助差生，实行“兵教兵”。然后选出1～2个关键性问题组织全班同学共同探究。
第四步：运用多媒体课件或实验来巩固刚才对问题的认识。还是刚才的课例，我们运用flash动画演示压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小的关系， 再让学生运用身边的器材（铅笔、图钉、高跟鞋、平跟鞋等）设计实验，验证上述问题。
第五步：学生按要求阅读课本、或动手操作、或尝试答题，在规定的时间内完成任务。老师则重点督查“学困生”，了解“学情”。让他们尽可能多的提出问题。
三、实验效果探讨
1.通过对实验班和对比班的学习情况测试的数据来分析，学科阶段性考试单科成绩平均分高于普通班3～5分，综合考试更优于对比班。更可喜的是试验班的班风、学风、师生关系的融合，同学之间的互相帮助、学生的心理素质都明显优于对比班。学科竞赛，科技活动等获奖人数多于对比班二到三倍。
2.实验教师的教育思想和实际教学能力，实验前后比较有了很大的变化。用“学科素质教育教师情况评价表”对实验教师和一般教师进行评价，评价结果显示，实验教师的学科素质教育论水平和教学能力明显高于一般教师。
物理学是一门以实验为基础的学科，通过丰富多彩有趣生动的物理实验，让学生分析归纳物理概念及规律，但由于受到实验仪器本身的限制，如可视性差的实验，抽象物理现象，实验效果不如人意，而通过多媒体技术的处理，可以很好地解决上述问题；至于一些抽象的物理现象，一些重要的现实环境下难以完成的物理实验，则可以通过多媒体技术的模拟，将声、画、文为一体呈现出来，提高物理实验的演示效果。
二、四种教学模式
（一）问题探究教学模式
问题探究教学模式以问题解决为中心，问题探究教学模式从提出问题开始，再到创造性地解决问题结束。
问题探究教学模式强调学生的积极参与，学习任务主要是通过学生自主探索和协作学习完成的。小组协作是经常采用的组织形式，一般小组由3～5人组成，各小组按照学生对探究主题的兴趣进行分组，由小组成员共同完成一个研究课题。在探究过程中，小组成员既有分工，又有合作。学生在活动中学会与人交流、合作共同完成学习任务。
比如，在《声音》一章的教学中，噪声是学习内容的重点之一。我们便采用了问题探究教学模式。
先由教师创设一个恰当的问题情境，让学生自己提出探究的主题。教师组织学生以小组为单位讨论哪些是噪声。学生根据自己的生活经验和对各种生活媒体的接触，说出并写下来，然后以小组为单位讨论噪声是如何产生的，减弱噪声的措施是什么。
一旦学生产生了问题意识，教师就要引导他们将问题变成一种可解决的形式。教师要指导学生对所列出的所有噪声的名称进行分类、归纳和整理，再通过小组讨论，列出具有代表性噪声的种类名称，从中选出本小组最感兴趣的一种作为进一步探究的主题。
学生明确要探究的主题之后，下一步就需要收集相关的资料信息来论证主题中所选定的噪声产生的原因，减弱的措施。各小组围绕选定的课题展开探究，使用各种信息工具收集有关该噪声的资料。信息的来源不要局限于一种形式，可以是互联网，也可以是电视、报纸、杂志、书籍等手段。
学生通过比较、分析所收集的资料，选择、组合并排列相关资料信息，确定出验证课题所需要的信息呈现方式，如文字、图片、动画或声音、视频等形式，最后拟订出问题的解决方案。
最后，各小组需要做成一份关于“噪声”的调查报告，以展示探究成果。鼓励学生将研究成果打印出来形成小论文，做成主页的形式在网上发表，或者做成多媒体文稿等。经过师生之间的交流、讨论后，形成最终的学习体会或研究成果。
（二）框架式教学模式
学生独立解决问题时的实际水平和教师指导下解决问题时的潜在发展水平之间的差距称为“最邻近发展区”。围绕当前学习主题，按“最邻近发展区”的要求运用多媒体技术和网络资源，建立概念框架，将学生引入一定的问题情境，让学生独立探索，进行小组协商，完成对所学知识的意义构建，并通过效果评价。
如在学习《家庭电路》这一章时，确定要把实验班学生分6个学习小组，每个组负责开发一种家庭电路或用电器的多媒体演示。让每一位学生自己选择：愿意开发哪一类电路或电器；是愿意收集有关的资料还是愿意为资料写出相应的文字说明；或是直接用多媒体工具去制作软件。然后在此基础上把同学们编入不同的学习小组。这样，每一类电路或用电器的原理和使用说明就成为学生的研究对象，同学们都围绕自己的任务努力去搜索材料。例如：去商场或修理电器的门市去实地观察、学习并拍摄录像；到图书馆和Internet上去查询有关在这种教学模式中，研究气氛应该是合作的、认真的。学生要能够大胆假设、积极参与、敢于发言。此外，在研究过程中，还要形成严格而轻松的科学作风。教师在整个过程中的任务是组织、引导、帮助学生进行科学探究并培养他们勇于探索的精神。
(三)实例和范例式教学模式
在与现实情况基本一致或相类似的情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容，并确定整个教学单元的内容和进程，让学生在现实世界的真实环境中去感受和体验该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系，通过学生的自主学习和协助学习，来完成对所学知识的意义建构。
比如《惯性》一节中的代表性题目：飞机如何投弹才能击中停在树旁的地方坦克A.目标前方 B.目标正上方 C.目标后方。大部分学生开始都想不通，但是看了用动画模拟飞机投弹的过程后，问题就迎刃而解了。
（四）魏氏教学模式
“设置情境、设疑、探究协作、巩固、互测自结”这种教学模式是以先进教育科学理论和魏书生改革思想为指导，这是在传统教学的基础上，结合物理的学科特点——以实验为基础，在信息技术环境下解决问题的教学模式。此种授课方式是我们现阶段应用最多的模式。
第一步：教师运用导语、复习铺垫、演示实验、现代教育技术等手段，激发学生学习动机，创设自主探索的情景。
第二步：紧密结合教材内容提出1～2个关键性的问题让学生带着问题感知所学的新内容，也可以让学生感知内容过程中自己抓关键。
第三步：合作探究。先在小组范围内探究讨论，优生帮助差生，实行“兵教兵”。然后选出1～2个关键性问题组织全班同学共同探究。
第四步：运用多媒体课件或实验来巩固刚才对问题的认识。还是刚才的课例，我们运用flash动画演示压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小的关系， 再让学生运用身边的器材（铅笔、图钉、高跟鞋、平跟鞋等）设计实验，验证上述问题。
第五步：学生按要求阅读课本、或动手操作、或尝试答题，在规定的时间内完成任务。老师则重点督查“学困生”，了解“学情”。让他们尽可能多的提出问题。
三、实验效果探讨
1.通过对实验班和对比班的学习情况测试的数据来分析，学科阶段性考试单科成绩平均分高于普通班3～5分，综合考试更优于对比班。更可喜的是试验班的班风、学风、师生关系的融合，同学之间的互相帮助、学生的心理素质都明显优于对比班。学科竞赛，科技活动等获奖人数多于对比班二到三倍。
2.实验教师的教育思想和实际教学能力，实验前后比较有了很大的变化。用“学科素质教育教师情况评价表”对实验教师和一般教师进行评价，评价结果显示，实验教师的学科素质教育论水平和教学能力明显高于一般教师。