物理獨立探究法與物理課外活動

新課程改革背景下的高中物理教學(xué)，要求教師應(yīng)當立足于每一位學(xué)生當前客觀存在的個體差異，全面把握學(xué)生成長的各個要素，采取個性化的教學(xué)指導(dǎo)策略，科學(xué)而有針對性地幫助他們揚長避短，力求在因材施教的方式上有新的突破。物理的獨立探究法則是提供給學(xué)生一個很好的自主學(xué)習(xí)的舞臺。

一、什么是獨立探究法，其意義及特點是什么？

獨立探究法是學(xué)生根據(jù)教師提供的問題，獨立地探索研究，尋找到一系列的研究方法，自行地解決問題的一種方法。

其意義在于：獨立探究法的核心是學(xué)生獨立探索，在獨立探索中，讓學(xué)生通過親身實踐獲取直接經(jīng)驗，認識和掌握最基本的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。在獨立探索中，第一，知識得到應(yīng)用，分析問題能力和解決問題能力也得到培養(yǎng)；第二，探索本身蘊含要用新的方法和新的途徑等科學(xué)的探索因素，有利于科學(xué)方法和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)；第三，探索是學(xué)生通過勞動自行解決問題獲取新知識，可以培養(yǎng)學(xué)生的情感、堅韌不拔的意志、頑強奮斗的毅力等良好的科學(xué)態(tài)度和求實的科學(xué)精神。獨立探究法作為一種完整的教學(xué)方法，主要適用于活動課程、選修課程及必修課程的提高教學(xué)。

獨立探究法的特點 ：（1）非常規(guī)性，即問題的內(nèi)容不一定是教材內(nèi)容的翻版，可以是教材內(nèi)容有意義的延伸和超越，或是來源于學(xué)生的學(xué)習(xí)生活和社會生活；解答要有一定的創(chuàng)造性。（2）情景性，即給出問題往往不是純教學(xué)化的“己知”、“求解”模式，而是一種情景，一種客觀現(xiàn)實中存在的矛盾和疑問，它的解答需要克服較大的困難。（3）開放性，即所給問題不一定有解，答案不一定唯一，條件還可以冗余，它注重于探究的思維價值，而不是結(jié)論的正確與否；在同一課題下，探究視角的選擇、過程的設(shè)計、方法手段的運用以及結(jié)果的表達等，均有較大的靈活度，為學(xué)習(xí)者個性特長和才能的發(fā)揮留有足夠的空間。

二、獨立探究法與物理課外活動的實施

獨立探究的載體是物理課外活動，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)通過課外活動得到實現(xiàn)。我校學(xué)生的物理課外活動主要有兩方面一是動手的小實驗，二是手腦并用的課外探究性實驗。活動的地點主要在家庭。

采用的方式是教師提出問題（也可學(xué)生提出），由學(xué)生在課余時間自己想辦法、做實驗進而得出結(jié)論，對學(xué)生來說是一種很好的鍛煉，能開發(fā)學(xué)生的智力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及聯(lián)系實際的能力。且成本低、效果好。在實施過程中要力求以最少的投入得到最好的效果， 同時要注意安全，尤其是電學(xué)實驗。

獨立探究并不是學(xué)生做教師什么都不管。教師必須有針對性地進行引導(dǎo)、指導(dǎo)，具體來說是教師結(jié)合教材內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生利用方便易得的材料，做一些簡單安全的實驗。教師要特別注重學(xué)生各自做完實驗后的總結(jié)，將實驗成果讓其他同學(xué)分享。

三、獨立探究法與物理課外活動培養(yǎng)學(xué)生哪些能力？

1.引導(dǎo)學(xué)生通過實驗學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、探究問題。發(fā)現(xiàn)問題、提出問題需要較強的能力和勇氣，需要有想象力和創(chuàng)造力，教師必須注意培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出有一定學(xué)習(xí)價值的問題的能力。

2.通過實驗鍛煉和提高學(xué)生的觀察能力。觀察能力的培養(yǎng)在物理實驗中必須得到高度重視，掌握正確的觀察方法可以使學(xué)生事半功倍，收到意想不到的結(jié)果。在觀察中要要求學(xué)生有條理、有系統(tǒng)地獲取信息，提高觀察效率。

3.利用實驗培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力、自主創(chuàng)新能力和探究能力。利用學(xué)生身邊有限的資源進行實驗，或者用不同的幾種方法探究同一個物理量，并對不同的方法進行比較。

四、獨立探究法與物理課外活動實例

實例一、探究測重力加速度的方法

布置這樣一個物理課外活動：請你用所學(xué)的力學(xué)知識，設(shè)計幾種測定重力加速度的方法，并親自在家做一做，比較一下結(jié)果，并分析造成誤差的原因和改進措施。要求一個星期后帶到課堂上來交流。一個星期后學(xué)生帶來了以下幾種：

方法1、利用自由落體運動知識，測出下落高度h和下落時間t，根據(jù)公式h=gt2/2 ，即得：g=2h/t2。同學(xué)們實際實驗時，根據(jù)各自家庭居住大樓層數(shù)，用卷尺測出一層樓高（計算下落高度）；而測下落時間時，同學(xué)在地面放一塊鐵板，從樓上釋放重物的同時開始啟動秒表計時，當聽到重物落地撞擊鐵板發(fā)出響聲時結(jié)束計時，由于該實驗中空氣阻力的不可避免、計時的誤差、測量高度的誤差等因素都會影響測量結(jié)果的精確度。

方法2、根據(jù)G=mg，只要測出給定物體的重力g和質(zhì)量m，便可由g=G/m求出。這種方法從原理到實際操作都十分簡單，多數(shù)同學(xué)用這種方法。

方法3、利用《驗證機械能守恒定律》的實驗裝置，測出自由下落的鐵錘在連續(xù)相等的時間間隔t內(nèi)的位移之差△s，然后由公式g=△s/t2，即可得出g。這個實驗綜合運用了《驗證機械能守恒定律》和《測定勻加速運動的加速度》兩個學(xué)生實驗，體現(xiàn)了學(xué)生對所學(xué)知識的掌握和綜合、靈活應(yīng)用能力，此實驗由于摩擦的存在也會造成較大的誤差。

實例二、百米賽跑中求平均速度

1.組織學(xué)生準備：由班干部組織，明確本次活動的內(nèi)容、目的、任務(wù)，設(shè)計好本次實驗的方法、步驟、器材。同學(xué)們在討論中確定了兩種方案：一是將整個路程分為2段，前40米、后60米，測出每一段所用時間，進而求出每一段位移的平均速度，并加以分析比較； 這樣的安排主要是前一段做加速，后一段做勻速。由體育委員將學(xué)生分組，布置任務(wù)，分頭準備器材（秒表、皮卷尺、小旗等），與體育老師聯(lián)系好，安排時間、場地。

2.組織學(xué)生實驗測試：將學(xué)生分為3小組，一般每小組5人，按照以上方案進行。一組做為被測組依次進行百米賽跑，而另二個組分別在40米段和60米段做測試組負責(zé)裁判、記時、記錄，然后兩組輪還。將跑道分為2段，并插好小旗做標志，測試組的同學(xué)分別站在標志處準備記時，被測試的同學(xué)做好準備后，體育委員吹哨提醒后發(fā)令起跑，負責(zé)測試的同學(xué)同時開始記時，當被測同學(xué)經(jīng)過自己位置時停表記下時間，并匯總記錄，然后下一同學(xué)繼續(xù)測試。

3.組織學(xué)生進行數(shù)據(jù)處理、分析討論：根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)，按所學(xué)知識，每位同學(xué)都可計算出自己在每一段位移（或每一段時間）內(nèi)的平均速度，并據(jù)此進行討論，如自己在每一段位移（或每一段時間）內(nèi)的平均速度是否相等？不同同學(xué)在相同位移（或時間）內(nèi)的平均速度是否相等？平均速度能否反映為同同學(xué)跑得快慢？如何才能更準確地描述運動的快慢？等等一系列問題。

當然物理課外活動內(nèi)容豐富多彩，除上述方法外還有：科技小制作、指導(dǎo)學(xué)生閱讀科普讀物、舉辦科普知識講座、組織社會調(diào)查活動等對學(xué)生開拓知識面、提高學(xué)習(xí)物理的興趣都有積極的意義。