高中物理探究性習(xí)題的設(shè)計(jì)和運(yùn)用

徐獻(xiàn)鶴

(江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)洛陽(yáng)高級(jí)中學(xué) 213104)

在新課程改革的背景下，我們要改變已有的教學(xué)方式，指導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探究中完成物理知識(shí)的建構(gòu)，并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維能力、問(wèn)題解決能力進(jìn)行針對(duì)性地培養(yǎng).為了引導(dǎo)學(xué)生更加有效地進(jìn)行科學(xué)探究，同時(shí)也為了對(duì)學(xué)生的探究能力及時(shí)地檢測(cè)與評(píng)價(jià)，教師應(yīng)該設(shè)計(jì)一些探究性的習(xí)題，幫助學(xué)生更加有效地發(fā)展探究能力

一、設(shè)計(jì)探究性習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究

探究性物理習(xí)題的特點(diǎn)在于其結(jié)果的未知性，學(xué)生的探索過(guò)程會(huì)因此而充滿(mǎn)懸念和未知.此類(lèi)習(xí)題往往是提出一個(gè)問(wèn)題，其具體方法和思路都是未知的，學(xué)生甚至沒(méi)有任何線索.怎樣來(lái)解決問(wèn)題，需要學(xué)生自主探索問(wèn)題解決的思路，并獲取最終的答案.在整個(gè)習(xí)題的分析和探索過(guò)程中，學(xué)生不但需要明確做什么，也需要知道該怎樣做，同時(shí)也要思考為什么要這么做.

案例1：探究彈簧彈力大小的變化規(guī)律

習(xí)題呈現(xiàn)：通過(guò)對(duì)彈力的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道彈力的產(chǎn)生與施力物體的形變有關(guān)，那么針對(duì)一根具體的彈簧，其彈力大小和哪些因素有關(guān)，它的變化規(guī)律又是如何呢？

上述問(wèn)題是在學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)了彈力的一些基本概念之后，我們所提出的一個(gè)探究性習(xí)題.學(xué)生在習(xí)題的引領(lǐng)下展開(kāi)猜想：既然彈力和形變有關(guān)，那么形變程度是否會(huì)影響到彈力的大小呢？具體來(lái)講，對(duì)彈簧而言，拉伸量越大，是否對(duì)應(yīng)著更大的彈簧彈力呢？學(xué)生在此基礎(chǔ)上開(kāi)始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇相關(guān)器材，安排操作步驟，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格.當(dāng)學(xué)生已經(jīng)確定了相關(guān)設(shè)計(jì)之后，教師引導(dǎo)他們圍繞方案展開(kāi)討論和交流，進(jìn)而完善探究思路，隨后教師即要求學(xué)生展開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究.

在學(xué)生完成探究，基本確認(rèn)彈簧的彈力大小和拉伸量成正比之后.教師要繼續(xù)提出問(wèn)題：(1)既然彈簧在拉伸狀態(tài)下的彈力有此特點(diǎn)，那么在壓縮狀態(tài)下，情況又如何呢？(2)既然彈簧的彈力和其形變量成正比，那么其比例系數(shù)有何物理意義嗎？通過(guò)這兩個(gè)問(wèn)題的進(jìn)一步引導(dǎo)，學(xué)生將對(duì)彈簧彈力的規(guī)律形成更加深刻的認(rèn)識(shí).

二、設(shè)計(jì)探究性習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生處理探究中的問(wèn)題

學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究過(guò)程中必然會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，這些問(wèn)題本身就是一種有用的探究資源，教師在教學(xué)時(shí)要注意引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些細(xì)節(jié)，并認(rèn)真對(duì)待這些問(wèn)題.當(dāng)然，學(xué)生在探究過(guò)程中，往往將思維鎖定在探究任務(wù)本身，以致于他們很少發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的存在，為此筆者認(rèn)為我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中，應(yīng)該設(shè)計(jì)探究性習(xí)題，將部分學(xué)生操作中所出現(xiàn)的問(wèn)題呈現(xiàn)在課堂上，從而引起更多學(xué)生予以關(guān)注，他們將在這些問(wèn)題的處理過(guò)程中，提升自己對(duì)探究過(guò)程的認(rèn)識(shí)，并發(fā)展問(wèn)題解決的能力.

案例2：描繪小燈泡伏安特性曲線的電路設(shè)計(jì)

習(xí)題呈現(xiàn)：教材上有關(guān)“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行了安排，請(qǐng)?zhí)骄恳幌乱韵聠?wèn)題：(1)為什么滑動(dòng)變阻器要接成分壓式接法？如果采用限流式接法有何不妥？(2)電流表為什么要外接？

上述兩個(gè)問(wèn)題實(shí)際上是本實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的問(wèn)題，教材上直接將電路呈現(xiàn)出現(xiàn)，很多學(xué)生不假思索，直接照搬，這也就弱化了探究的本質(zhì).我們將有關(guān)問(wèn)題呈現(xiàn)出來(lái)，這將引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)最直接的探索，而且我們也鼓勵(lì)學(xué)生按照相反的方式搭建電路來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由此則能通過(guò)對(duì)比，讓學(xué)生真正明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所存在的問(wèn)題，進(jìn)而把握住電路設(shè)計(jì)真正的原因.而且只有學(xué)生有所經(jīng)歷和體會(huì)，他們才能更進(jìn)一步地了解到分壓式接法的基本要點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，并且明確在操作時(shí)需要注意到什么.這些內(nèi)容如果讓學(xué)生通過(guò)死記硬背來(lái)認(rèn)識(shí)和探索，顯然無(wú)助于他們能力的提升.

三、設(shè)計(jì)探究性習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展遷移水平

在高中物理教學(xué)過(guò)程中，我們最忌諱的就是學(xué)生盲目地套用公式或照搬現(xiàn)成結(jié)論，這樣的學(xué)習(xí)方式太過(guò)機(jī)械，由此讓物理學(xué)習(xí)淪為純粹的數(shù)學(xué)演算，這顯然違背物理研究的本質(zhì).每當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)一個(gè)新的概念和理論之后，我們都提倡讓學(xué)生在一個(gè)更加鮮活而新穎的情境中對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探索和研究，這樣的處理能夠引導(dǎo)學(xué)生將已學(xué)規(guī)律和內(nèi)容運(yùn)用到新的情境之中，這樣的處理能夠有效發(fā)展學(xué)生遷移水平，讓學(xué)生的思維更加靈活，而且他們對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)也將更加靈活，對(duì)相關(guān)方法也將形成更加深刻的理解.

案例3：探究生活中的可充電電池

習(xí)題呈現(xiàn)：通過(guò)《電動(dòng)勢(shì)》一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們對(duì)電源的基本參數(shù)：電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻有了最基本的認(rèn)識(shí).充電電池是我們生活中最常見(jiàn)的電源，偶爾我們也經(jīng)常聽(tīng)到由于缺乏正確的使用知識(shí)，充電電池導(dǎo)致爆炸、火災(zāi)的新聞.為此，我們請(qǐng)同學(xué)們研究生活中的可充電電池，探索以下問(wèn)題：

(1)你身邊經(jīng)常使用的充電電池按照電解液性質(zhì)以及電極材料可以分成哪些類(lèi)別？

(2)你所知道到的充電電池使用事項(xiàng)有哪些？

(3)綜合研究性?xún)r(jià)比、方便性等因素，請(qǐng)談?wù)勀銜?huì)如何選擇充電電池？

(4)哪些充電電池對(duì)環(huán)境污染較大，哪些較為環(huán)保？

綜上所述，在物理教學(xué)過(guò)程中，教師設(shè)計(jì)探究性習(xí)題，并將其有效運(yùn)用于物理教學(xué)，不但能夠?qū)W(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)和評(píng)價(jià)，這也將促進(jìn)他們能力的發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳劍鋒.例談物理探究性習(xí)題教學(xué)對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)[J].中學(xué)物理，2012(24).