以“力的合成”為例談物理探究式教學

摘要：探究式課堂教學是以探究為基本特征的一種教學活動形式，通過教師創(chuàng)設情景、啟發(fā)引導、激勵評價，引導學生積極主動地在自主、合作、拓展的探究學習過程中，努力地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探尋解決問題的途徑和方法。探究式課堂教學是教師和學生雙方都參與的活動，他們將以導師和主人的身份進入探究式課堂。

關鍵詞：新課程；物理教學；探究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2007)12(S)-0014-3

起源于美國的“以探究為中心的科學教育”思想、理論和方法，經(jīng)過近40年的研究和實踐，到1996年美國國家科學院制定的“美國國家科學標準”的公布，已經(jīng)形成了一整套較完整的科學教育理論體系，并積累了豐富的經(jīng)驗。

我國新一輪課程改革也強調以探究為核心的教學，但是在操作層面上，教師們仍然感到陌生。“科學探究指的是科學家們用來研究自然界并根據(jù)研究所獲事實證據(jù)作出解釋的各種方式。科學探究也指學生構建知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法的各種活動?！碧骄渴秸n堂教學是以探究為基本特征的一種教學活動形式。具體地說，教學過程是在教師的啟發(fā)引導下，通過教師創(chuàng)設情境、啟發(fā)引導、激勵評價，引導學生積極主動地在自主、合作、拓展的探究學習過程中努力地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，它的特征是以問題作為一根主線，讓問題貫穿于課堂教學的整個過程，進而掌握知識，培養(yǎng)能力。教師作為探究式課堂教學的主導者，其任務是調動學生的積極性，促使他們自己去獲取知識、發(fā)展能力，與此同時，教師還要為學生的學習創(chuàng)設探究的情景，建立探究的氛圍，促進探究的開展，把握探究的深度，評價探究的得失。學生作為探究式課堂教學的主人，根據(jù)教師提供的條件，明確探究的目標，思考探究的問題，掌握探究的方法，拓展探究的思路，交流探究的成果。由此可見，探究式課堂教學是教師和學生雙方都參與的活動，他們將以導師和主人的身份進人探究式課堂。

總之，探究式課堂教學應遵循學生的認知規(guī)律，以新課程理念為指導，以學生主動參與為前提，以自主學習為途徑，以合作討論為形式，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力為重點，構建教師導、學生學、師生合作學習的教學模式。

1 創(chuàng)設情境、自主探究

既然探究式課堂教學是以解決問題的形式出現(xiàn)，那么在有意義的探究式課堂教學中，教師首先就必須把學生要學習的內容巧妙地轉化為問題情境。這樣的問題才會成為學生思維和感知的對象，從而在學生心理上造成一種懸而未決但又必須解決的求知狀態(tài)，實際上也就是使學生產(chǎn)生問題意識。問題意識會激發(fā)學生強烈的學習愿望，勇于探索、創(chuàng)造和追求真理的科學精神。沒有強烈的問題意識，就不可能激發(fā)學生認知的沖動性和思維的活躍性，更不可能開發(fā)學生的求異思維和創(chuàng)新思維?？傊?，教師要創(chuàng)設一定的問題情境，并使學生產(chǎn)生相應的問題意識，學生只有意識到問題的存在，才能著手探索和解決問題。

在人教版新教材高一物理“力的合成”一節(jié)教學時，我先在黑板前掛了一只健身拉力器，請一位同學來拉彈簧的下端把手，要求拉到黑板上畫線的位置(請一位力氣小的同學，沒能拉到)。

教師：這位同學費了很大的力氣，但沒能完成任務，誰能來幫他一把? （實驗：兩位小同學共同用力把彈簧拉到線下）。哪位同學能獨立地把彈簧拉到線下?（上來一位同學把彈簧拉到線下）這位同學所施的力與前兩位同學共同施力的效果相同。當一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同時，物理學上就把這個力叫做另兩個力的合力。由于實際問題中一個物體往往受到多個力的作用，從效果上用一個力來代替幾個力，就會使問題得到簡化，故求合力是很有意義的。

通過實驗創(chuàng)設問題情境，配合教師生動的語言、抑揚頓挫的語調及運用其它對比鮮明的教學媒體，很好地喚起學生的無意注意，引起學生的直覺興趣，激發(fā)學生的探究欲望，達到很好的引課效果。

教師：既然某個力F和另兩個力F1、F2的作用效果是相同的，那么力F與F1、F2之間的關系如何呢?請同學們大膽地猜測一下，是不是F=F1+F2呢?你能不能設計一個實驗方案，來探尋F與F1、F2的關系呢?請同學們帶著上述問題閱讀教材，然后嘗試設計探究F與F1、F2之間關系的實驗方案。

自主探究的目標是挖掘學生心力，培養(yǎng)自主學習習慣和自學能力，使其終身受益。學生自主探究是由學、思、疑、問四個相互聯(lián)系的學習要素組成的，學而不思，思而不疑，疑而不問，是傳統(tǒng)教學長期養(yǎng)成的惡習；而學有所思，思有所疑，疑有所問，是現(xiàn)代教學提倡的優(yōu)良學習方式。學生在自主探究中，能把學、思、疑、問結合在一起，就會給自主探究增添無限的樂趣和動力。因此，不必擔心學生有沒有自主探究能力，能不能達到預期效果，重要的是教師相信不相信學生，給不給學生自主探究的權利。能相信學生，也能給權利，學生自主探究水平肯定會迅速提高。

2 啟發(fā)引導、合作探究

教師在課堂教學中，要善于創(chuàng)設問題情境，使學生真正成為認識事物的主體，在情境中設置有思考價值、智力上具有挑戰(zhàn)性的問題，啟發(fā)學生學會觀察，提出新問題，可以增強學生學習的針對性，激發(fā)學生的興趣，提高學生學習的內在積極性和主動性。通過師生積極互動、合作交流、討論探究，共同完成教與學的任務。

首先，交流學習收獲，檢查自學效果。課上，教師可以提問學生，讓他們主動介紹自己自學“力的合成”一節(jié)的情況，包括自學的做法、過程，著重講述通過自主探究，本人的學習收獲，如學到了哪些新知識，學習中有什么新發(fā)現(xiàn)、新認識、新感受和新樂趣等。在兩三個學生講述后，引導其他學生進行補充。這樣，一方面可以了解學生自主探究的情況，特別是了解學生對課程內容的呈現(xiàn)方式及教學要求的理解和掌握程度，以及不同層次的學生對基礎知識和基本技能掌握的情況；另一方面，讓學生在合作交流中分享學習中的新發(fā)現(xiàn)、新收獲，互相取長補短，互相啟發(fā)激勵。由此開始，學生的學習從自學進入到共學，師生共同分享新的收獲和學習的樂趣，使學習成為一個自學樂、共學更樂的過程。

其次，進行啟發(fā)引導，提問討論。在了解學生自學，主要是學習收獲的基本情況之后，教師要啟發(fā)引導學生提出在學習中所出現(xiàn)的疑問、困難和問題。面對學生的疑問，教師不必過早解釋，只要綜合大家的提問，提出一兩個重點問題組織學生討論即可。合作探究的形式有三種：一是生生合作探究，即讓同桌學生發(fā)揮各自的優(yōu)勢，就相關疑難問題，相互啟發(fā)，相互研討，相互交流探討的結果；二是小組合作探究，要引導學生主動地把自己在學習中碰到的疑難問題，拿到小組中討論，引導其他同學一起思考，共同探尋解決困難和問題的途徑與辦法；三是大班集體合作探究，即抓住中心議題或關鍵性問題，讓全班學生各自發(fā)表見解，集中解決難點。需要注意的是，教師與學生面對面，切不可搞成問答或對話形式，要讓學生與學生之間對話、爭論、答辯，教師只需在關鍵處加以指點或導拔。

教師：通過剛才的交流，討論，同學們對合力，分力的概念有了一定的認識，知道合力和它的分力是“等效代換”關系。請同桌同學互相合作，根據(jù)課本的實驗裝置來探究求合力方法，并告訴學生探究時需要注意的問題。

通過探究實驗讓學生認識到，“力的合成”并不是我們所熟悉的簡單的代數(shù)運算，在得出合力與分力的圖示后，啟發(fā)學生對合力與分力的關系進行假設，再通過作圖驗證自己的假設是否正確。教師要指導學生用力的圖示法畫出合力，分力，比較合力，分力的大小關系，學生可清楚地看到合力并不等于分力的代數(shù)和。教師再讓學生根據(jù)合力，分力的圖示，猜想一下合力與分力間是什么關系?在得出合力，分力間可能符合平行四邊形定則的猜想后，讓每一位同學都作出平行四邊形，看看合力是否跟平行四邊形的對角線重合，然后展示多個同學的實驗結果，逐步建立力的合成的平行四邊形法則。

這一步既是對探究成績的鞏固，又是對探究效果的檢驗，其作用在于幫助學生學會探究的方法，開發(fā)學生的創(chuàng)新思維。教師要根據(jù)教材要求和學生合作探究情況，簡要歸納、概括。

合作探究能調動學生集思廣益、各抒己見，思維互補、開闊思路；合作探究能促進學生思想情感交流，培養(yǎng)團結協(xié)作精神，構建民主和諧氣氛，養(yǎng)成良好個性品質。以往組織課堂討論，主題不明確，時間不充分，氣氛不和諧，圖形式走過場多，討論探究效果很不理想，這是探究式課堂教學一定要引以為鑒的。啟發(fā)引導、合作探究的過程，是課堂教學中的一個學習深化的過程，是鞏固和擴大知識，同時也是吸收、內化知識為能力的過程，是師生活躍思維、拓展教學內容和思維空間的過程，是學生成長、教師提高、教學相長的過程，也是體現(xiàn)探究式教學法、實現(xiàn)教學目標的重要過程。啟發(fā)引導得法，學生踴躍提問，熱烈討論，共同研究，就能學得活躍，學得深入。

3 激勵評價、拓展探究

激勵即抓住學生思維的亮點，予以充分的肯定，給學生以成功的喜悅；評價即肯定學生的得，指出學生的失和不足，引導學生糾正發(fā)展自己。

教師：通過同學們的探究活動，得出兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向，這個法則叫做平行四邊形法則。如果兩個力F1、F2大小不變而改變它們的方向，合力F的大小和方向是怎樣隨著F1、F2的夾角而變化?當夾角等于0°和180°時，怎樣確定合力F的大小與方向?如果有兩個以上的力作用在一個物體上，又怎樣求出它們的合力呢?激勵學生進一步完成探究的任務。

在總結此前探究活動的基礎上，教師要對學生積極主動參與探究給予充分肯定，為學生今后解決類似或相關問題導向指路。這是探究式課堂教學活動繼往開來的一步，其作用在于進一步讓學生牢記探究的方法，養(yǎng)成自主探究的習慣。下課之前，教師要用幾分鐘時間，指導學生對本節(jié)課或本教學內容進行概括性總結，讓學生學會及時回顧、反思、總結的方法，培養(yǎng)歸納、概括、總結、提高的能力，落實課程目標。

探究式課堂教學過程是師生交往、積極互動、共同發(fā)展的過程，教師的角色由以往單純的施教者轉變?yōu)榻虒W活動的組織者、指導者、參與者，其發(fā)揮的主要作用就是創(chuàng)設情景、啟發(fā)引導、激勵評價，指導學生自主學習、學會學習、全面發(fā)展。學生的學習上被動聽講、被動接受的狀態(tài)轉變?yōu)樘釂栙|疑、主動參與、自主學習、合作交流的學習狀態(tài)。隨著探究式教學的實施，學生在教師的指導下，知識、能力和整體素質得到培養(yǎng)、發(fā)展和提高，這正是新課程改革的目標所要求的。

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(欄目編輯趙保鋼)

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