高中物理探究教學(xué)的反思

摘要：探究性教學(xué)正如火如荼地在高中物理教學(xué)中廣泛開(kāi)展，但在探究的意義、形式、深度和廣度上卻存在不少誤區(qū)。本文從一節(jié)課堂實(shí)例出發(fā)，以教學(xué)案例和教學(xué)片段的形式對(duì)課堂教學(xué)中的探究性教學(xué)提出自己的一些觀點(diǎn)，以期引起廣大同行的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：新課程；實(shí)驗(yàn)探究；理論探究；邏輯思維

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148(2011)5(S)-0031-3

新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，在許多章節(jié)中，重、難點(diǎn)大多設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)探究過(guò)程來(lái)加以展開(kāi)和突破，可以說(shuō)，探究教學(xué)內(nèi)容的廣泛性、多樣性，是體現(xiàn)新課程理念的一個(gè)重要標(biāo)志。因此，廣大教師在新課程的教學(xué)實(shí)踐中，均以探究教學(xué)為必選方式。各類公開(kāi)課、示范課都離不開(kāi)探究，有時(shí)一堂課會(huì)以探究活動(dòng)貫穿始終。那么這樣的教學(xué)實(shí)踐，究竟效果怎樣呢？

1對(duì)一節(jié)教學(xué)案例的評(píng)析

這是一節(jié)青年教師的探究教學(xué)公開(kāi)課案例，課題為“電阻定律”，內(nèi)容見(jiàn)人教版新課程標(biāo)準(zhǔn)，選修3-1，P57-61?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)基本情況如下：

(1)課題的“探究性”引入：學(xué)生仔細(xì)觀察桌上規(guī)格為50Ω和20Ω的兩種滑動(dòng)變阻器，目測(cè)出它們粗細(xì)相同，但長(zhǎng)度不同，探究得出電阻大小與接入電路的電阻絲長(zhǎng)度有關(guān)的定性結(jié)論；再將100W/220V、40W/220V的兩個(gè)燈泡(已接有插頭和絕緣導(dǎo)線)分別接入電路，探究得出電阻大小與橫截面積有關(guān)的定性結(jié)論。

點(diǎn)評(píng)：此探究步驟對(duì)課題的引入起到了一定作用，但卻不實(shí)用。一是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器在初中已大量接觸過(guò)，改變滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置，即改變了接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度，而學(xué)生對(duì)電阻大小與電阻絲長(zhǎng)度有關(guān)的定性結(jié)論早已熟悉，這里要探究的是電阻與長(zhǎng)度的定量關(guān)系，這個(gè)探究就有些追求形式；而“燈泡”的實(shí)驗(yàn)，其現(xiàn)象和結(jié)論在生活中也早已熟知，而且還有一定的危險(xiǎn)性(觸電和燙傷)，即使要做，只需演示一下，再讓同學(xué)觀察比較一下兩個(gè)燈絲的粗細(xì)，既安全又快速。

(2)“測(cè)金屬絲直徑”的探究教學(xué)：課本原圖2.6-1介紹了測(cè)金屬絲直徑的一種方法，如圖1所示，每個(gè)學(xué)生用手頭的直尺對(duì)桌上的滑動(dòng)變阻器的電阻絲直徑進(jìn)行了測(cè)量。

點(diǎn)評(píng)：教材按排這個(gè)實(shí)驗(yàn)的意義在于簡(jiǎn)單了解測(cè)長(zhǎng)度、橫截面積的手段，為之后的定量探究作準(zhǔn)備。

(3)“測(cè)金屬絲電阻”的探究教學(xué)：課本原圖2.6-2介紹了伏安法測(cè)電阻的方法，師生又互動(dòng)復(fù)習(xí)了內(nèi)、外接法的意義，同學(xué)操作中多次改變滑動(dòng)變阻器的位置，如圖2，獲得了多組數(shù)據(jù)，以各組數(shù)據(jù)的平均值為R。

點(diǎn)評(píng)：在前面第3節(jié)中已學(xué)會(huì)了電阻的測(cè)量，這里關(guān)鍵要學(xué)生認(rèn)真地去體會(huì)一下滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)“導(dǎo)體的電阻與電壓、電流的大小無(wú)關(guān)，僅與導(dǎo)體本身的因素有關(guān)的特點(diǎn)”。

(4)探究“導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”：同學(xué)在課前閱讀P58“探究方案一”的基礎(chǔ)上，體會(huì)實(shí)驗(yàn)的思想方法——控制變量法；由于課本圖2.6-3的裝置只有演示器材，如圖3所示，故采用教師演示過(guò)程，某個(gè)學(xué)生參與長(zhǎng)度、面積比值測(cè)量、電壓表讀數(shù)記錄，集體討論總結(jié)的探究模式，教師對(duì)同學(xué)的結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，總結(jié)出了電阻與長(zhǎng)度、截面積的定量關(guān)系：

R∝LS(1)

點(diǎn)評(píng)1：這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程是本節(jié)的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，但這里重要的是方案選擇，最好能充分運(yùn)用學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生可能會(huì)選取材料、橫截面積一定，但長(zhǎng)度不同的導(dǎo)線，分別測(cè)出它們的長(zhǎng)度和電流，以此得到導(dǎo)體電阻與電流的關(guān)系，教師還可以將這些導(dǎo)線串聯(lián)起來(lái)(電流相同)，只要比較電壓即可。

點(diǎn)評(píng)2：器材難找是本實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行分組探究的原因，只要絕緣的瓷管直徑相同，則每圈長(zhǎng)度相同，圖3中的a、b只需用同種規(guī)格的(如50Ω/1A，0.5mm康銅絲) 滑動(dòng)變阻器，不同長(zhǎng)度可采用不同的滑動(dòng)點(diǎn)，長(zhǎng)度之比即為接入圈數(shù)即滑過(guò)長(zhǎng)度之比，由于有的滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)面積較大也會(huì)造成長(zhǎng)度測(cè)量誤差較大；c可選另一同材料不同規(guī)格的(如5Ω/2A，1.5mm康銅絲) 滑動(dòng)變阻器，雖然瓷管直徑不同，但只需測(cè)出c與a的瓷管直徑之比，也就知道了每圈周長(zhǎng)比，從而也知道了c與a長(zhǎng)度相同時(shí)對(duì)應(yīng)的圈數(shù)，將滑片移到該圈數(shù)即可。當(dāng)然，這里還需用圖1方法測(cè)導(dǎo)線直徑之比，橫截面積之比即為其平方比。

(5)課本P59“探究方案二”：教師請(qǐng)學(xué)生朗讀“分析導(dǎo)體電阻與它的長(zhǎng)度的關(guān)系”與“研究導(dǎo)體電阻與它的橫截面積的關(guān)系”二段文字后即告結(jié)束。

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)探究和理論探究都是重要的科學(xué)探究方法，兩者結(jié)合，可以讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的魅力和邏輯的力量。這兩種探究方式均很重要，教學(xué)中不能厚此薄彼，要引導(dǎo)同學(xué)先建立模型(即將長(zhǎng)導(dǎo)體視為n段串聯(lián)、厚導(dǎo)體視為n條并聯(lián))，再運(yùn)用串、并聯(lián)知識(shí)，利用邏輯推理來(lái)得出結(jié)論。

(6)探究“導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系”：選擇兩種不同材料的導(dǎo)體，測(cè)出長(zhǎng)度L、橫截面積S，再采用圖2電路，測(cè)出電阻R，計(jì)算出(1)式中的比例常數(shù)并分析其意義。

(7)探究“材料電阻率與溫度的關(guān)系”：實(shí)驗(yàn)一，采用圖4電路，圖中L為40W的日光燈絲，調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使小燈泡正常發(fā)光，然后，用酒精燈對(duì)日光燈絲加熱，觀察到小燈泡變暗，說(shuō)明燈絲電阻率隨溫度上升而增大；實(shí)驗(yàn)二，將熱電阻、靈敏示教電流計(jì)、限流電阻、直流電源串成閉合電路，將電流計(jì)的刻度盤貼上白紙，將熱電阻插入冰水混合物中，在指針?biāo)柑帢?biāo)上0，再將熱電阻插入沸水中，在指針?biāo)柑帢?biāo)上100，體驗(yàn)電阻溫度計(jì)的原理。

2對(duì)探究教學(xué)中一些行為或觀點(diǎn)的反思

2.1 不論“已知”或“未知”，探究?jī)?nèi)容面面俱到

學(xué)生其實(shí)在生活或過(guò)去的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)積累了不少?zèng)Q定電阻大小的定性關(guān)系，這些“已知”的內(nèi)容無(wú)須再探究，這樣的例子其實(shí)在教學(xué)實(shí)踐中很常見(jiàn)，且越是在公開(kāi)課場(chǎng)合越多見(jiàn)。究其原因，多是因主觀上想追求多一些探究的形式，而不去考慮學(xué)生是否需要，或者這些探究?jī)?nèi)容并不適合探究，也無(wú)多大意義。

2.2 物理的探究教學(xué)就是實(shí)驗(yàn)探究

探究學(xué)習(xí)是一種以問(wèn)題為載體，以主動(dòng)探究為特征的學(xué)習(xí)活動(dòng)，在學(xué)習(xí)或?qū)嵺`活動(dòng)中自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題、獲得結(jié)論的過(guò)程。

因此，探究學(xué)習(xí)并不局限于實(shí)踐活動(dòng)，也并不局限于實(shí)驗(yàn)探究，更不等價(jià)于實(shí)驗(yàn)探究。

2.3 探究就是放手讓學(xué)生各自自由探索

探究學(xué)習(xí)主要是學(xué)生的探索，但有些時(shí)候放任學(xué)生漫無(wú)目的地去探索，只能是一種盲目的、低效的探究行為。學(xué)生在活動(dòng)中不是一個(gè)個(gè)無(wú)關(guān)、獨(dú)立的主體，不能僅限于知識(shí)和能力的片面性、局限性。許多探究任務(wù)的完成，離不開(kāi)合作和討論，探究的過(guò)程，也是合作和討論的過(guò)程，這也是新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)的能力之一。同時(shí)，某些時(shí)候也離不開(kāi)教師的指導(dǎo)，尤其是方法的指導(dǎo)。

2.4 照搬教材，“千篇一律”，不問(wèn)學(xué)情，盲目探究

筆者在同一年級(jí)聽(tīng)課時(shí)發(fā)現(xiàn)，有時(shí)同一課題的探究教學(xué)，幾個(gè)班級(jí)的課堂案例，竟然一模一樣，教材怎么設(shè)計(jì)，教學(xué)就怎么進(jìn)行，千篇一律。殊不知，教材也不是“金科玉律”，面對(duì)不同類型的學(xué)校、不同的實(shí)驗(yàn)條件、不同的學(xué)生，不可能存在一套適用于一切學(xué)情的教案。

所以需要教師對(duì)教學(xué)實(shí)情進(jìn)行詳細(xì)分析，這也是備課的重要環(huán)節(jié)——“備學(xué)情”。

3 物理探究教學(xué)對(duì)學(xué)生和教師的要求

3.1 對(duì)學(xué)生的要求

(1)能發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題：能根據(jù)已有的知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)、事實(shí)材料，提出問(wèn)題或某個(gè)猜想。

(2)有計(jì)劃地收集材料或證據(jù)：先制定探究計(jì)劃，包括要收集的證據(jù)以及收集證據(jù)的方法。

主要途徑有：觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、查閱文獻(xiàn)或工具書、訪問(wèn)專家學(xué)者、觀看視頻錄像、借助網(wǎng)絡(luò)等。

(3)科學(xué)解釋：對(duì)收集的證據(jù)進(jìn)行篩選、歸類、統(tǒng)計(jì)和分析，在此基礎(chǔ)上作出合理的解釋，并得出相應(yīng)的結(jié)論。

(4) 結(jié)果發(fā)表和評(píng)估：論證探究計(jì)劃的嚴(yán)密性、證據(jù)收集的周密性、探究結(jié)果的科學(xué)性，并對(duì)探究過(guò)程作出評(píng)價(jià)。若結(jié)論與猜想不符合，則需重新確定探究方向和制訂探究方案，重新探究［2］。

3.2 對(duì)教師的要求

(1)提供的問(wèn)題要有科學(xué)性和價(jià)值性，具有正確性且有科學(xué)意義。

(2)指導(dǎo)學(xué)生尋找和收集材料或證據(jù)：引導(dǎo)學(xué)生從已有的證據(jù)中提煉解釋，尋找搜集到的知識(shí)與現(xiàn)有知識(shí)間的某些關(guān)聯(lián)。

(3)釋疑解惑：對(duì)學(xué)生探究過(guò)程中產(chǎn)生的且通過(guò)同學(xué)合作仍無(wú)法解決的疑惑進(jìn)行解釋引導(dǎo)，從而形成正確結(jié)論。

(4)積極評(píng)價(jià)：對(duì)學(xué)生在探究中表現(xiàn)出的智慧、能力、態(tài)度和信念，給予鼓勵(lì)和表?yè)P(yáng)。

參考文獻(xiàn)：

［1］普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.物理.選修3-1.教師教學(xué)用書［M］.北京：人民教育出版社，2007：87

［2］陳上泉.對(duì)探究教學(xué)的探究［J］.物理教學(xué)，2010，9，

(欄目編輯李富強(qiáng))

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文