對(duì)探究式教學(xué)的探索與思考

《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)“高中物理課程應(yīng)倡導(dǎo)自主探索、動(dòng)手實(shí)踐、合作交流、閱讀自學(xué)等教學(xué)方式”。這些教學(xué)方式主要是針對(duì)傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)的弊端提出的。要優(yōu)化課堂教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量，就應(yīng)該還主動(dòng)權(quán)于學(xué)生，通過(guò)探究式教學(xué)提高學(xué)生的各方面能力。在當(dāng)前的中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐中，不少教師對(duì)物理課堂中如何引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)感到困惑，使得不少的探究式教學(xué)走入程序化、模式化和形式化的狀態(tài)。在此本人結(jié)合近幾年的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)此問(wèn)題做以下探討。

1 理論探究

理論探究是指在新課教學(xué)中，把概念、規(guī)律等作為研究對(duì)象讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、檢驗(yàn)、論證、推廣，親身經(jīng)歷知識(shí)的

形成、發(fā)展過(guò)程。

下面以位移的教學(xué)為例，進(jìn)行具體闡述。

力學(xué)研究的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，即物體位置的改變，所以我們可以引入量化位置改變的物理量。例：一輛汽車(chē)從南京開(kāi)到上海，位置發(fā)生了改變。請(qǐng)大家討論用什么物理量來(lái)表示這個(gè)位置變化。

A同學(xué)：用位移這一物理量來(lái)表示。（A成績(jī)較好，可能預(yù)習(xí)過(guò)，但沒(méi)有真正理解）

B同學(xué)：用南京到上海的直線(xiàn)距離表示。

C同學(xué)：用汽車(chē)通過(guò)的路程來(lái)表示。

D同學(xué)馬上反駁C：如果汽車(chē)沿不同的公路從南京到上海，汽車(chē)走的路程不同，但汽車(chē)的位置變化還是相同的，所以C的觀(guān)點(diǎn)不對(duì)。

E同學(xué)反駁B：汽車(chē)從南京向東到上海有一定的距離，如果汽車(chē)向西也行駛相等的距離，但汽車(chē)的位置變化不同，所以B的說(shuō)法也不對(duì)。

教師：同學(xué)們回答得都很好。E同學(xué)的回答說(shuō)明了什么？

有同學(xué)搶答：方向。

教師：那我們?nèi)绾蝸?lái)表示方向呢？

接著引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納位移的概念。

又如，平拋運(yùn)動(dòng)是高考的重要內(nèi)容之一，它是一類(lèi)重要的勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)是物體以一定的初速度水平拋出，只受重力作用。在高中物理教材中，對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的處理是利用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法將其等效地分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，體現(xiàn)了解決曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的一種方法——“化曲為直”。對(duì)這個(gè)問(wèn)題的教學(xué)，教師還可以拓展，可鼓勵(lì)學(xué)生：“如果你希望從自己的努力中取得最大的收獲，就要從已經(jīng)解決了的問(wèn)題中尋找處理類(lèi)似問(wèn)題的規(guī)律?！豹?/p>

拓展問(wèn)題

（1）任意時(shí)刻速度偏向角的正切值與位移偏向角的正切值是什么關(guān)系？

由圖1（見(jiàn)下頁(yè)）可知：tanθ=vyvx=gtv0，

tanα=sysx=12gt2v0t=12gtv0，

故tanθ=2tanα。

結(jié)論 平拋運(yùn)動(dòng)中，從拋出點(diǎn)開(kāi)始，任意時(shí)刻速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的兩倍。

（2）任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線(xiàn)與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的水平位移的交點(diǎn)有什么特點(diǎn)？

由圖2可知：tanθ=vyv0=sysx-xD ，

tanα=sysx，又tanθ=2tanα，

故：xD=12 sx。



結(jié)論 平拋運(yùn)動(dòng)中，從拋出點(diǎn)開(kāi)始，任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線(xiàn)與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的水平位移的交點(diǎn)平分水平位移。

然后可利用習(xí)題加以鞏固。這些規(guī)律的得出，就思維成果而言，并非創(chuàng)新，只是重復(fù)發(fā)現(xiàn)，但對(duì)學(xué)生而言意義重大：一是這些成果的獲得在其思維過(guò)程中是帶有創(chuàng)造性的；二是學(xué)生明白了學(xué)習(xí)后的反思、探究可以提供再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造的機(jī)會(huì)，可以體驗(yàn)成功的喜悅與學(xué)習(xí)的快樂(lè)。

2 實(shí)驗(yàn)探究

物理，學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。偉大的意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家伽利略，總結(jié)了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展有極大作用的科學(xué)方法，其要素包括：對(duì)現(xiàn)象的一般觀(guān)察、提出假設(shè)、運(yùn)用邏輯（包括數(shù)學(xué)）得出推論、通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)、對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣。在物理教學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)探究可以營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍，激起學(xué)生飽滿(mǎn)的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生克服困難的堅(jiān)強(qiáng)意志。

例如在講授滑動(dòng)摩擦力大小的決定因素時(shí)，首先讓學(xué)生進(jìn)行猜想：滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)呢？學(xué)生的猜想往往出乎教師的意料。

A同學(xué)：可能與壓力大小有關(guān)。

B同學(xué)：可能與速度大小有關(guān)。

C同學(xué)：可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)。

D同學(xué)：可能與接觸面的面積大小有關(guān)。

E同學(xué)：可能與質(zhì)量大小有關(guān)。

F同學(xué)：可能與接觸的材料有關(guān)。

G同學(xué)：可能與密度大小有關(guān)。

H同學(xué)：可能與物體的形狀有關(guān)。

……

教師對(duì)學(xué)生的積極思考，表示鼓勵(lì)，然后拿出長(zhǎng)木板、長(zhǎng)方形木塊、彈簧秤、玻璃板等器材，利用如圖3的裝置，引導(dǎo)學(xué)生用控制變量的方法對(duì)猜想進(jìn)行逐一驗(yàn)證。最后進(jìn)行歸納，得出結(jié)論。

在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)充分利用物理實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造探究的機(jī)會(huì)，不斷激勵(lì)學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、類(lèi)比等方式提出種種假設(shè)或猜想，使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用探究方法解決問(wèn)題，讓學(xué)生善于模仿科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究。探究的過(guò)程應(yīng)當(dāng)有懸念，有波瀾，同時(shí)，探究過(guò)程中教師應(yīng)促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行交流、討論，培養(yǎng)他們的合作能力。



3 習(xí)題探究

如何用習(xí)題進(jìn)行探究性教學(xué)，有一位教育家的話(huà)可能給我們指明了方向，他說(shuō)“拿一個(gè)有意義但又不復(fù)雜的題目，去幫助學(xué)生發(fā)掘問(wèn)題的各個(gè)方面，使得通過(guò)這題目，就好像通過(guò)一道門(mén)戶(hù)，把學(xué)生引入到一個(gè)完整的理論領(lǐng)域?！蔽锢斫虒W(xué)中可以把許多問(wèn)題作為探究性活動(dòng)的素材，進(jìn)行探究。通過(guò)解題、反思、討論，層層深入，步步拓展，引導(dǎo)、幫助學(xué)生對(duì)問(wèn)題的各方面進(jìn)行探究，讓學(xué)生在完成解題的活動(dòng)中，掌握物理方法，總結(jié)物理規(guī)律。這使得學(xué)生在解題活動(dòng)始終處于一種積極創(chuàng)造的狀態(tài)，成為主動(dòng)的探究者、積極的思考者。這樣，學(xué)生開(kāi)闊了思路，掌握了問(wèn)題的探究方法，并且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索能力都具有積極的意義。

如重力加速度是中學(xué)物理中一個(gè)非常重要的物理量，在高中階段，學(xué)生學(xué)習(xí)了一些測(cè)量重力加速度的方法。在高三的作業(yè)中我給學(xué)生出了這樣一道題：如何測(cè)定重力加速度，請(qǐng)給出原理、器材和步驟。（可以一種方法或多種方法）歸納學(xué)生的方法，主要有：

（1）稱(chēng)重法：利用G=mg，得出g=G/m。所用器材：天平、彈簧秤。

（2）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：依據(jù)Δs=aT2，讓研究對(duì)象做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有g(shù)=a=ΔsT2。所用器材：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置。

（3）單擺法：利用T=2πLg，有g(shù)=4π2LT2。所用器材：?jiǎn)螖[、刻度尺、秒表、游標(biāo)卡尺。

（4）滴水法：讓從水龍頭流出的水滴，落到正下方的盤(pán)中，調(diào)節(jié)水龍頭的閥門(mén)，使第一個(gè)水滴落到盤(pán)的瞬間第二個(gè)水滴剛好開(kāi)始下落。設(shè)下落n滴水所用的時(shí)間為t，則g=2hn2t2。所用器材：盤(pán)子、秒表、刻度尺。

學(xué)生還有可能提出其它方法，對(duì)習(xí)題進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維，有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

探究式學(xué)習(xí)是通過(guò)學(xué)生自己的積極思考和探究活動(dòng)達(dá)到目標(biāo)的學(xué)習(xí)方式。這種學(xué)習(xí)方式的培養(yǎng)，不限于上文提到的三種途徑，也不是僅靠幾個(gè)問(wèn)題的探究就能解決的。作為教育改革的新事物，真正實(shí)踐好探究教學(xué)還存在諸多困難。但筆者認(rèn)為，傳統(tǒng)的物理教學(xué)與探究式學(xué)習(xí)可以得到很好的融合。至于如何有效實(shí)施，還需要廣大物理教師的共同探索和努力實(shí)踐。

(欄目編輯趙保鋼)