在物理教學(xué)中如何開展探究性學(xué)習(xí)

周靜楓

實施素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，這就要求我們改變妨礙學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)觀念．創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，嘗試一種給學(xué)生獨立思考，有足夠思維空間的新型教學(xué)模式——開展探究性學(xué)習(xí)．本文就如何通過物理概念和物理實驗探究教學(xué)開展探究性學(xué)習(xí)談?wù)勼w會．

一、通過物理概念探究教學(xué)，開展探究性學(xué)習(xí)

物理概念是從大量同類物理現(xiàn)象和物理過程中抽象出來的．所提示的是客觀事物的共同性質(zhì)和本質(zhì)特征，是構(gòu)成物理理論的細胞．怎樣才能糾正在學(xué)習(xí)物理概念時學(xué)生所習(xí)慣的死記硬背、盲目理解的學(xué)習(xí)弊端呢?探究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式指出，應(yīng)按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為主體，以方法為主線，以實驗為手段、倡導(dǎo)主動參與、親身體會，通過建立概念的一般方法來理解和形成物理概念．

例如，高中物理“自感”的概念的教學(xué)．

(1)首先提出探究性問題：當(dāng)一個回路里的螺線管上電流發(fā)生變化時，能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢嗎?

(2)介紹實驗電路圖和實驗裝置；

(3)讓學(xué)生根據(jù)已有的電磁感應(yīng)知識去猜想通、斷電時應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象；

(4)然后讓學(xué)生注意觀察演示實驗檢驗學(xué)生的猜想；

(5)再讓學(xué)生討論分析實驗結(jié)果；

(6)最后在教師的啟發(fā)下共同歸納出產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，從而建立自感的概念．這樣進行概念探究的教學(xué)不僅調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更重要的是使學(xué)生體驗到了一種研究問題的方法，即“提出問題－進行猜想－實驗探究－分析論證－形成概念”．

比如，“洛侖茲力”概念的教學(xué)可進行如下探究程序：

(1)首先分析安培力產(chǎn)生的一個必要條件是導(dǎo)體中的自由電荷應(yīng)定向移動；

(2)提出安培力是大量運動電荷所受磁場力合力的宏觀表現(xiàn)的假說；

(3)再用電子射線管加磁場后電子束偏轉(zhuǎn)的方向可用左手定則判定的事實，驗證了假設(shè)的正確性;

(4)設(shè)計出金屬導(dǎo)電的微觀模型，從F＝BIL出發(fā)，用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出，f=qBv；

(5)通過安培力與洛侖茲力大小、方向、產(chǎn)生條件的比較，找出安培力與洛侖茲力的內(nèi)在聯(lián)系，確定了判斷洛侖茲力方向、電荷運動方向、電荷的電性和磁感應(yīng)強度方向之間關(guān)系的法則，使學(xué)生從中感悟到洛侖茲力的概念形成過程和方法，即“問題－假說－實驗驗證－物理模型－數(shù)學(xué)推導(dǎo)－類比分析－形成概念”．

二、注重探究性實驗教學(xué)，指導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中，通過開展探究性實驗教學(xué)有利地激發(fā)了學(xué)生的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的主體意識和創(chuàng)新能力．讓學(xué)生通過觀察測量活動和歸納概括的思維方式來建立物理概念和認(rèn)識物理規(guī)律，同時訓(xùn)練一定的實驗技能，在探求實驗結(jié)論的過程中，學(xué)生積極性高，較好地激發(fā)學(xué)生通過手腦并用探求知識的欲望和培養(yǎng)了學(xué)生觀察、歸納、概括能力．

對于演示實驗，教師應(yīng)該努力創(chuàng)造條件，增加學(xué)生主動參與實驗的機會，對于一些演示實驗，教師通過精心設(shè)計將其轉(zhuǎn)化為探究性實驗．比如“楞次定律”是電磁學(xué)一個重要定律，教師普遍感到難教，學(xué)生感到難學(xué)，盡管老師在課堂演示，但學(xué)生由于被動接受使感性認(rèn)識不深刻，造成對定律理解不透，時常出錯．如果在課堂上讓學(xué)生親自動手探索其中奧妙，既能達到提高教學(xué)質(zhì)量，又能培養(yǎng)學(xué)生思維能力的目的．下面就以這一課題為例，探討一下探究性實驗教學(xué)．

1．創(chuàng)設(shè)情境，提出研究課題

新的教學(xué)內(nèi)容可以由一個個問題呈現(xiàn)出來，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)動機起源于情境變化的刺激，教師盡量創(chuàng)設(shè)問題情境，給學(xué)生造疑，使其產(chǎn)生濃厚的興趣，針對本節(jié)課，可以設(shè)計以下幾個問題：

①產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?

②用所給的實驗器材能否產(chǎn)生感應(yīng)電流?如果能，請設(shè)計電路，并證明電流的存在．

③引起閉合線圈中磁通量變化的方式有幾種?

④產(chǎn)生感應(yīng)電流是否也產(chǎn)生新的磁場?如果是，能否通過實驗器材用所學(xué)的知識判斷產(chǎn)生的磁場的方向?

⑤通過實驗研究由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場B′和產(chǎn)生感應(yīng)電流原磁場B磁通量變化之間關(guān)系．

2．設(shè)計實驗方案

先讓學(xué)生對所提出的問題進行討論，提出解決問題的實驗方案，教師在提問過程中適當(dāng)加以引導(dǎo)和總結(jié)，在實驗前，要求學(xué)生一定要判斷好原磁場的磁通量變化及電流表指針偏轉(zhuǎn)情況，判斷線圈的繞向和感應(yīng)電流磁場方向，根據(jù)研究問題順序先畫出電路圖，列出實驗表格．

3．歸納實驗結(jié)論，總結(jié)物理規(guī)律

實驗完成之后，從表格和圖中比較出感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與引起感應(yīng)電流的原磁場的磁通量變化總是存在著阻礙作用，不是簡單的相反，更不是阻止，而是磁場方向上有“增反減同”的變化．這樣學(xué)生由感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識，最終豁然開朗，理解了“楞次定律”中的前因后果，既加深了對知識的理解，又使學(xué)生的積極性、主動性、創(chuàng)造性得到了極大的發(fā)揮，并且能深化知識，用于實踐．

總之，中學(xué)物理的探究性學(xué)習(xí)，必須符合探究性學(xué)習(xí)特點，適應(yīng)于不同學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；立足課堂教學(xué)，發(fā)揮實驗優(yōu)勢，才能在實際的教學(xué)中得以實施，以完成建設(shè)創(chuàng)新型社會所需求的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)任務(wù)．