讓探究式教學(xué)走進(jìn)高中物理課堂

牙建程

[摘 要]隨著基礎(chǔ)教育改革的扎實(shí)推進(jìn)，探究式教學(xué)在高中物理課堂的作用日益凸顯。一方面，探究式教學(xué)尊重了學(xué)生的課堂主體性地位，能夠最大限度的激發(fā)他們參與課堂教學(xué)的熱情；另一方面，探究式教學(xué)能夠引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷知識(shí)的生成過(guò)程，有利于他們創(chuàng)新能力與探究能力的培養(yǎng)。本文作者對(duì)此進(jìn)行了分析與探究。

[關(guān)鍵詞]高中物理 探究式學(xué)習(xí) 創(chuàng)新能力

探究式學(xué)習(xí)提倡“以學(xué)生發(fā)展為本”、“強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究過(guò)程”的課程理念，科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一，讓學(xué)生親歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主要途徑。科學(xué)探究活動(dòng)處于極為重要的地位，它包含提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估交流與合作等要素。

一、提出問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題

著名物理學(xué)家愛(ài)因斯坦說(shuō)，“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問(wèn)題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上的或試驗(yàn)上的技能而已，而提出新的問(wèn)題、新的可能性，從新的角度看舊的問(wèn)題，卻需要?jiǎng)?chuàng)造?！?要提出物理問(wèn)題，需要學(xué)生從物理視角來(lái)觀察生活，并且能夠較為明確的表述這些問(wèn)題。如在講解《圓周運(yùn)動(dòng)》的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可以通過(guò)多媒體CAI向?qū)W生呈現(xiàn)常見(jiàn)的拱形橋圖片，讓學(xué)生通過(guò)觀察提出問(wèn)題，“生活中，我們常見(jiàn)的拱形橋?yàn)槭裁匆@樣設(shè)計(jì)，拱的大小與受力又有何關(guān)聯(lián)？”

二、猜想與假設(shè)，提升學(xué)生物理分析能力

猜想與假設(shè)是物理探究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盡管學(xué)生由于知識(shí)基礎(chǔ)、思維方式存在不同，但是只要是符合邏輯的猜想與假設(shè)，教師都應(yīng)給予肯定和表?yè)P(yáng)。因?yàn)檫@是學(xué)生結(jié)合生產(chǎn)生活經(jīng)驗(yàn)而得出的，既能鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題的能力，也對(duì)解決問(wèn)題、制定探究計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案奠定了必要的基礎(chǔ)。

例如，在講解《庫(kù)侖定律》時(shí)，對(duì)于影響電荷間的相互作用力的因素有哪些，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽猜想與假設(shè)，最后教師進(jìn)行總結(jié)如下：(1)電荷間的距離；(2)電荷的帶電量；(3)帶電體的形狀；(4)帶電體的體積；(5)帶電體的材料；(6)帶電體的電性；(7)電荷間的介質(zhì)。

三、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

制定計(jì)劃會(huì)使探究活動(dòng)更加科學(xué)有效，學(xué)生需要按計(jì)劃準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材與表格，以便帶著問(wèn)題去研究。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)創(chuàng)造過(guò)程，是探究中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接影響到探究的結(jié)果。這一過(guò)程中，學(xué)生主要是進(jìn)行心智技能的學(xué)習(xí)，即靈活運(yùn)用知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題。教師作為探究活動(dòng)的組織者與實(shí)施者應(yīng)巡視各小組的交流活動(dòng)并與大家交流想法。

例如，在給學(xué)生講解楞次定律的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，為了讓學(xué)生獲得較為直接的感官體驗(yàn)，筆者鼓勵(lì)學(xué)生利用生活中的廢棄物設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)此定律進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)討論與準(zhǔn)備，有的實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了用易拉罐做楞次定律的實(shí)驗(yàn)。用剪刀將鋁質(zhì)易拉罐剪成兩個(gè)寬約1一2cm的鋁圈，取一長(zhǎng)約15cm的飲料吸管，將兩鋁圈分別用膠帶紙粘在吸管的兩端，并將其中一鋁圈剪斷，將吸管擱在一廢燈泡上（如圖所示），便能用強(qiáng)磁鐵做楞次定律的演示實(shí)驗(yàn)了。

四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，充分重視數(shù)據(jù)重要性

在探究過(guò)程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察，學(xué)會(huì)記錄，掌握方法。要給學(xué)生預(yù)留足夠的時(shí)間進(jìn)行探究，鼓勵(lì)學(xué)生互相幫助，加強(qiáng)協(xié)作，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。因勢(shì)利導(dǎo)的對(duì)學(xué)生的探究活動(dòng)加以分析與指導(dǎo)，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，具有安全操作的意識(shí)，充分認(rèn)識(shí)科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性。

五、分析與論證，培養(yǎng)學(xué)生物理創(chuàng)新思維

通過(guò)這一活動(dòng)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這個(gè)環(huán)節(jié)必不可少。只有對(duì)所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和證據(jù)進(jìn)行分析和論證才能獲取知識(shí)得出科學(xué)規(guī)律，這是從動(dòng)手實(shí)踐上升到建立理論的思維過(guò)程。我們注重了培養(yǎng)學(xué)生分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，以及如何從許多看似無(wú)聯(lián)系的數(shù)據(jù)中找出變性，總結(jié)出規(guī)律性的東西。應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不等于探究的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的客觀記錄，探究的結(jié)論是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析論證所得出的具有普遍意義的規(guī)律。啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)之間規(guī)律的過(guò)程，是一個(gè)發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維的過(guò)程。

例如，在《用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，教師在讓學(xué)生充分了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作原理和親身實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有的小組得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不理想。如，一同學(xué)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶上點(diǎn)不是圓點(diǎn)而是一些短線，這可能的原因是（）。教師可以針對(duì)這樣的典型問(wèn)題組織學(xué)生進(jìn)行討論，并給出備選選項(xiàng)。

A．接在直流電源上 B．電源電壓不穩(wěn) C．電源頻率不穩(wěn)D．打點(diǎn)針壓得過(guò)緊

解析：A．接在直流電源上不會(huì)打點(diǎn)。A錯(cuò)；B．打點(diǎn)與電壓是否穩(wěn)定無(wú)關(guān)，點(diǎn)痕重輕與電壓有關(guān)。B錯(cuò)； C．頻率不同打的點(diǎn)仍為圓點(diǎn)。故C錯(cuò)；D．打點(diǎn)針壓得過(guò)緊。針和紙接觸時(shí)間長(zhǎng)，打出一些短線。D正確。

六、評(píng)估與交流，相互促進(jìn)共同提高

強(qiáng)化對(duì)探究過(guò)程和探究結(jié)果進(jìn)行評(píng)估的意識(shí)，對(duì)發(fā)展學(xué)生的批判性思維具有積極的意義。做好評(píng)估，可以完善探究活動(dòng)，使其深入。在探究過(guò)程中，各小組之間要相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，在共同分享成功喜悅的同時(shí)，要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

在探究活動(dòng)中學(xué)生都是基于已有的經(jīng)驗(yàn)來(lái)建構(gòu)對(duì)于客觀事物的理解。由于已有經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)背景、思考問(wèn)題的角度不同，學(xué)生對(duì)事物的理解也會(huì)不盡相同。加強(qiáng)交流能夠擴(kuò)展學(xué)生的視野，使學(xué)生看到問(wèn)題的不同側(cè)面，對(duì)自己和他人的觀點(diǎn)進(jìn)行反思或批判，從而建構(gòu)起新的和更深層次的理解。

總之，物理是一門(mén)以探究為基礎(chǔ)的學(xué)科。探究式教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力與實(shí)踐能力方面具有明顯促進(jìn)作用。物理教師應(yīng)充分把握學(xué)科特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，鼓勵(lì)更多學(xué)生參與其中，讓學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗(yàn)知識(shí)的生成過(guò)程，從而讓學(xué)生愛(ài)上物理。

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