讓學(xué)生在物理探究性教學(xué)中自主學(xué)習(xí)

倡導(dǎo)學(xué)生在探究中自主學(xué)習(xí)是當(dāng)今新課改的顯著特色。創(chuàng)設(shè)活動(dòng)情境去發(fā)現(xiàn)物理問題，讓學(xué)生在探究中解決問題是探究式自主學(xué)習(xí)的基本特征。嘗試運(yùn)用物理活動(dòng)引領(lǐng)學(xué)生自主探究的課堂教學(xué)模式，旨在引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)物理知識，增進(jìn)學(xué)生對科學(xué)探究的理解，從而促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高，同時(shí)期待學(xué)生創(chuàng)新思維的萌發(fā)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為了使課堂教學(xué)能夠較為準(zhǔn)確地反映新的教學(xué)理念，使課堂教學(xué)更加切合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，筆者認(rèn)為：物理課堂教學(xué)應(yīng)以活動(dòng)情境為載體，激發(fā)學(xué)生思維，通過自主探究、親身體驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生在快樂中自主學(xué)習(xí)。下面，筆者以蘇科版《物理》九年級（上）第十二章“動(dòng)能、勢能及機(jī)械能”一節(jié)教學(xué)為例，談?wù)勛约旱囊恍┨剿黧w驗(yàn)及具體做法。

一、創(chuàng)設(shè)活動(dòng)情境，感悟物理概念

物理概念是在物理表象的基礎(chǔ)上經(jīng)過思維活動(dòng)抽象概括而成，以反映物理事物的本質(zhì)屬性，掌握和運(yùn)用物理概念是理性認(rèn)識物理事實(shí)、獲得物理思維能力的基礎(chǔ)。學(xué)生要真正理解與掌握某個(gè)物理概念，建立物理表象是關(guān)鍵，而物理表象的建立離不開物理活動(dòng)。

動(dòng)能、勢能及機(jī)械能這三個(gè)概念是本章的重要知識點(diǎn)，又是機(jī)械能守恒的知識基礎(chǔ)。教材首先通過兩幅插圖引出問題：為什么要對機(jī)動(dòng)車的行駛速度加以限制？而且在同樣的道路上，不同車型的限速卻各不相同？從而建立能量概念，并以此為橋梁，展開動(dòng)能、勢能及機(jī)械能的后續(xù)教學(xué)。對初中學(xué)生來講，他們認(rèn)識事物正在從具體的形象思維逐漸向抽象思維過渡，思維活動(dòng)還常需與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系，仍需在具體的物理活動(dòng)中感悟事物的本質(zhì)。能量作為一個(gè)較為抽象而難懂的物理概念，對某些學(xué)生而言，盡管在過去的學(xué)習(xí)中早有接觸，但畢竟認(rèn)識膚淺，教師若照搬教材，泛泛而談，學(xué)生必然難以接受。所以，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識這個(gè)概念是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)之一。

為此，筆者在教學(xué)過程中，通過設(shè)計(jì)“三只手臂向上托粉筆盒”的物理活動(dòng)來引領(lǐng)學(xué)生自主探究、體驗(yàn)感悟能量這個(gè)概念。這三只手臂分別是我的手臂、一位同學(xué)的手臂以及生物實(shí)驗(yàn)室中的一只石膏模型手臂。上課一開始就開展物理活動(dòng)，三只手臂同時(shí)伸展在講臺上，手里分別放上粉筆盒，只待同學(xué)們下令，看誰能先托起手中的粉筆盒？比賽的結(jié)果是：這位同學(xué)已將盒子高高托起，而我卻與模型手臂一樣未“能”托起。此情此境，同學(xué)們啞然失笑，都用詫異的目光審視著我，似乎在質(zhì)問：難道你竟與那只模型手臂一樣不能托起一只小小的粉筆盒？由此透過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生從功的角度去討論、比較這“三手臂”有何不同。即該同學(xué)能對粉筆盒做功且還真做了功，而我能做功卻未做功，可那只模型手臂沒做功是因?yàn)檎鏇]做功的本領(lǐng)。可見，讓學(xué)生獲得豐富多彩的感性認(rèn)識，從活動(dòng)現(xiàn)象的特征出發(fā)，導(dǎo)出能量這個(gè)物理概念，能使學(xué)生對所研究的問題產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生討論活動(dòng)現(xiàn)象和結(jié)果，讓學(xué)生從生動(dòng)活潑的討論之中建立起新的物理概念。

這個(gè)物理活動(dòng)的設(shè)計(jì)緊緊抓住了學(xué)生的心理特點(diǎn)，學(xué)生的注意力已被完全吸引到課堂教學(xué)的內(nèi)容之中，使學(xué)生在學(xué)習(xí)新課之始就已產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，從而形成了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍。如此設(shè)計(jì)有利于幫助學(xué)生建立物理表象，形成概念，有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察、比較和分析問題的能力，有利于構(gòu)建和諧的、自主探究的學(xué)習(xí)課堂。這樣不僅能緊緊抓住學(xué)生的心理特點(diǎn)，喚起學(xué)生的注意力，使學(xué)生對所研究的問題產(chǎn)生濃厚的興趣，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)，建立物理表象，從中概括抽象形成物理概念。

二、注重探究體驗(yàn)，凸現(xiàn)自主本質(zhì)

何謂自主探究？就是讓每位學(xué)生根據(jù)自己的體驗(yàn)，用自己的思維方式自由、開放、有目的地去探究、發(fā)現(xiàn)知識的形成過程，自主構(gòu)建物理概念或總結(jié)物理規(guī)律。學(xué)生自主探究與傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)有著質(zhì)的區(qū)別。傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)常采用講授的方法，把物理知識作為一堆“靜態(tài)的結(jié)果”照本宣科，教師主要關(guān)注學(xué)生“知道了什么”。相反，學(xué)生自主探究的課堂教學(xué)更關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”，關(guān)注學(xué)生“怎樣才知道”的過程，通過探究體驗(yàn)促使學(xué)生對物理知識的“動(dòng)態(tài)構(gòu)建”，讓學(xué)生在探究過程中構(gòu)起對知識的真正理解。自主探究作為一種課程教學(xué)理念，必須充分體現(xiàn)在以新教材為載體的物理課堂教學(xué)上，以探究為出發(fā)點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為中心，鼓勵(lì)學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)探究、體驗(yàn)探究，培養(yǎng)自主探究的學(xué)習(xí)能力。

學(xué)生通過上述活動(dòng)，在理解與掌握能量概念的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多媒體課件，播放視頻圖片，在各種實(shí)例一一播出的同時(shí)，導(dǎo)出課題深入展開的系列問題，引導(dǎo)學(xué)生討論，了解什么樣的物體才具有能量。即運(yùn)動(dòng)的物體有動(dòng)能，被舉高或彈性形變的物體“儲(chǔ)存”著一種勢能—重力勢能或彈性勢能，從而不斷提高學(xué)生的認(rèn)知水平，然后啟發(fā)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用控制變量法去探究影響動(dòng)能、勢能的因素，充分體驗(yàn)自主探究的樂趣，同時(shí)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展開互動(dòng)討論，分析、歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)而突破教學(xué)難點(diǎn)，使學(xué)生更深層次地理解動(dòng)能、勢能與機(jī)械能的概念以及相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。如此將自主探究引入課堂，才有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神，有助于促使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題—形成自主探究的學(xué)習(xí)能力。

為了避免贅述，節(jié)省篇幅，可由“動(dòng)能”的教學(xué)片斷來窺視整個(gè)教學(xué)過程。

【片斷1】動(dòng)能的概念

（視頻播放）一頭溫順的耕牛帶給我們的感受是：一片柔和的田園風(fēng)光……但當(dāng)它向你疾奔而來時(shí)，你的第一反應(yīng)將是什么？海邊微風(fēng)輕拂，發(fā)絲飄舞……但當(dāng)它怒不可遏呼嘯著席卷大地時(shí)，會(huì)讓你不寒而栗。這種能量來自哪里呢？—引入動(dòng)能的概念。

【片斷2】動(dòng)能的探究

一只足球飛來用頭去頂不覺得什么，但若是一只鉛球飛來你還敢用頭去頂嗎？一顆氣槍子彈拋給你，用手去抓不覺得什么，但若是從槍口飛出你還敢用手去抓嗎？引導(dǎo)學(xué)生猜想：動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)。通過猜想讓學(xué)生討論并設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用“控制變量”進(jìn)行自主探究，分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量相同，速度越大的物體動(dòng)能也越大；運(yùn)動(dòng)物體的速度相同，質(zhì)量越大的物體，動(dòng)能也越大。

關(guān)于勢能的教學(xué)類似于動(dòng)能的教學(xué)過程。例如，一塊大石頭放在你的腳邊，你一定不覺得什么，但若把它用繩子懸掛在你的頭頂之上，而繩子又將斷裂，那你一定會(huì)……生活中還有一些物體既沒運(yùn)動(dòng)，也沒一定的高度卻同樣讓你感到恐懼。例如，用張緊如弓的細(xì)竹對著你，一旦松手彈性形變的竹棒會(huì)對你……我們之所以會(huì)害怕，是因?yàn)楸慌e高的物體或發(fā)生彈性形變的物體都具有潛藏的能量—?jiǎng)菽?，盡管它們沒有做功，但卻蓄勢待發(fā)，只要一有機(jī)會(huì)，就會(huì)通過做功把儲(chǔ)存的能量釋放給你（或別的物體）。

愛因斯坦曾說過：“科學(xué)結(jié)論幾乎是以完成的形式出現(xiàn)在讀者面前，讀者體會(huì)不到探索和發(fā)現(xiàn)的過程，感覺不到思維形成的生動(dòng)過程?！彪m然，學(xué)生在自主探究過程中費(fèi)了一定的“無用”時(shí)間，但學(xué)生卻自主完成了探究活動(dòng)的全過程，并從中感悟、體驗(yàn)到了成功的喜悅，這正是物理課堂教學(xué)值得凸現(xiàn)的亮點(diǎn)，也是探究體驗(yàn)、自主學(xué)習(xí)的新課改理念在物理課堂教學(xué)中的具體體現(xiàn)。

周家軍，中學(xué)物理高級教師，江蘇省無錫市物理學(xué)科教學(xué)能手，無錫市洛社初級中學(xué)副校長（現(xiàn)全面主持無錫市洛社新開河實(shí)驗(yàn)學(xué)校工作）。1993年8月參加工作，歷任洛社鎮(zhèn)雙廟初級中學(xué)教導(dǎo)主任、校長助理、副校長、校長和無錫市洛社初級中學(xué)校長辦公室主任、副校長等職。榮獲三等功、嘉獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)稱號，被評為江蘇省優(yōu)秀青少年科技教育校長，多次獲得江蘇省物理知識競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師稱號，有多篇論文發(fā)表于國家級或省級核心刊物。