設計啟發(fā)式問題 培養(yǎng)物理探究能力

邱琴芳

（江蘇省蘇州市吳江盛澤中學，江蘇蘇州 215228）

引 言

問題引導的教學方法是指通過設置一些問題，引導學生在對問題的探究解答過程中掌握知識并提升探究能力的教學方式。這種方式的引導效果顯著，課堂教學效率高，因此被許多教師所采用。同樣，在高中物理的實際教學中，教師也可以設計一些啟發(fā)式的問題，引導學生通過運用所學知識探究解決問題的過程，提升其對物理知識的掌握程度，同時提升學生探究學習的能力。

一、設計啟發(fā)式問題，指導觀察

在高中物理學習中，對觀察能力的考查是對學生物理探究能力考查的一項重要組成部分，因為學生對很多物理知識的認識、記憶和鞏固都離不開觀察。因此，在實際教學過程中，高中物理教師要巧妙設計啟發(fā)性的問題，指導學生進行觀察訓練，使學生通過觀察、實踐養(yǎng)成穩(wěn)定、牢固的記憶，進而提高學生的物理探究能力與知識記憶水平[1]。

比如，在教學《互感與自感》時，我先是帶領學生對電磁感應方面的內(nèi)容進行了系統(tǒng)的復習。在溫習了幾節(jié)課的內(nèi)容后，我為學生引入了新課。我首先根據(jù)人教版選修3-2課本上的圖4.6-2給學生進行了實物圖連接；之后要求學生仔細觀察實驗過程，并設計問題：開關(guān)閉合瞬間，兩個小燈泡的現(xiàn)象怎樣？開關(guān)持續(xù)閉合時，兩個小燈泡的現(xiàn)象怎樣？開關(guān)斷開瞬間，兩個小燈泡的現(xiàn)象怎樣？帶著這三個問題，實驗后，學生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結(jié)到：“在開關(guān)閉合時，兩燈泡會同時發(fā)亮；而在開關(guān)斷開時，與線圈串聯(lián)的小燈泡會緩慢變暗，而另一個小燈泡在開關(guān)閉合后會立刻變暗?！敝?，我又要求學生說出兩個燈泡不同現(xiàn)象的原因。學生思考后總結(jié)出：與線圈串聯(lián)的小燈泡緩慢變暗的原因是因為電流變小，線圈起阻礙作用，阻止小燈泡變暗。結(jié)合學生的結(jié)論，我為學生講解了互感和自感的相關(guān)理論、磁通量Φ以及磁通量的計算公式Φ=BS，還有自感電動勢E=-L△I/△t等相關(guān)的公式，強化學生的知識運用。

二、設計啟發(fā)式問題，助力實驗

實驗是物理教學中一個非常重要的內(nèi)容。物理學科中許多定理、公式以及現(xiàn)象都是通過物理實驗得出的。教師可以結(jié)合具體的實驗內(nèi)容為學生設計問題，引導學生帶著問題做實驗，既能提高其實驗操作能力，也能提升其探究思維品質(zhì)。

比如，在教學“斷電自感”的實驗時，為了引導學生正確認識“斷電自感現(xiàn)象”以及“斷電自感發(fā)生的條件”，我在實驗之前為學生設置了這樣的問題：“是不是任何情況下只要斷電，燈都會亮？如果是，用實驗論證；如果不是，分別說明。”結(jié)合這個問題，許多學生想當然地認為答案是肯定的，于是紛紛熱情高漲地開始了實驗論證。但在實驗過程中，學生發(fā)現(xiàn)并不是任何情況下斷電燈泡都會亮。于是學生靜下心來仔細思考我先前提出的問題，隨后經(jīng)過一系列的實驗發(fā)現(xiàn)：只有在線圈電阻小于燈泡電阻時燈泡才會瞬間變亮。結(jié)合學生的探究結(jié)論，我引導學生對實驗結(jié)論進行了梳理：將原先實驗中線圈的電阻進行了改動，使得線圈的電阻分別大于燈泡電阻、小于燈泡電阻、等于燈泡電阻，但只有在線圈電阻小于燈泡電阻的時候，燈泡才會瞬間變亮，出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象。通過這次的探究實驗，學生清晰地認識到自感現(xiàn)象，同時還培養(yǎng)了采用科學方法驗證結(jié)論的學習態(tài)度。

三、設計啟發(fā)式問題，分析數(shù)據(jù)

在物理探究的過程中，僅知道實驗原理、實驗器材、實驗步驟等是遠遠不夠的，還需要學生具備一定的數(shù)據(jù)分析能力，能夠在實驗得出數(shù)據(jù)后通過數(shù)據(jù)分析得到物理規(guī)律，掌握物理學習的方法，進而加深學生對物理知識的掌握程度。

比如，在教學《實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》時，我在課前給學生準備了實驗所需的器材：一端有滑輪的長木板（2個）、小車（2個）、氣墊導軌、打點計時器、秒表、夾子、鉤碼、光電門（2個）、數(shù)字計時器、細線。實驗之前，針對三個變量，我引導學生采用控制變量法進行實驗。實驗的過程中，我們分別改變了質(zhì)量（m）和力（F）進行了兩組實驗，并且填入了表1、表2中。我從學生的數(shù)據(jù)中隨機挑選了兩組給學生分析：

表1 加速度與力

表2 加速度與質(zhì)量

列出這些數(shù)據(jù)后，我給學生提出了幾個啟發(fā)式的問題，即：

（1）粗略估計加速度與力、質(zhì)量的數(shù)值關(guān)系；

（2）如何直觀反映a-F、a-m關(guān)系，發(fā)現(xiàn)什么特點？

（3）如何確定a-m關(guān)系？曲線能反映它們成反比嗎？

根據(jù)這幾個問題的提示，學生繪制了圖像，在對圖像與數(shù)據(jù)的分析中，學生得出了物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比關(guān)系，與合外力成正比關(guān)系。

利用啟發(fā)式問題，引導學生層層深入分析實驗所得數(shù)據(jù)，在對數(shù)據(jù)進行分析的過程中挑選并排除錯誤數(shù)據(jù)，這不僅能培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)鑒別篩選能力，而且能提高學生的分析總結(jié)能力，進一步加深學生對實驗的理解力和記憶力。

四、設計啟發(fā)式問題，發(fā)散思維

學生的已有知識和經(jīng)驗是學習新知識的基礎，而已有經(jīng)驗又包括生活經(jīng)驗和學習積累等。在高中物理的教學中，教師結(jié)合學生的經(jīng)驗積累設計相關(guān)問題，引導學生結(jié)合自身認知進行問題探究和解決的方式，能夠讓學生將課堂上的目光拓展到課外，進而培養(yǎng)學生的發(fā)散思維[2]。

比如，在教學《曲線運動》時，我并沒有直接為學生講解課本內(nèi)容，而是利用多媒體為學生展示了一小段視頻，并設計了一些問題，引導學生結(jié)合視頻及問題對新課展開探究學習。首先，我為學生展示了切割機切鋼管火花飛濺和游樂場摩天輪轉(zhuǎn)動的視頻。隨后，我要求學生考慮：被切割機切下來的鐵屑和運動中的摩天輪做什么運動？它們各自的速度方向又是怎樣的？學生結(jié)合視頻材料以及自身的經(jīng)驗很快得出：兩者皆做圓周運動，而且速度方向是圓的切線方向，所以鐵屑才會出現(xiàn)如同切線一樣的飛行軌跡?；趯W生的認識，我?guī)ьI學生對曲線運動的概念進行了學習，知道了曲線運動的特點。在了解了概念之后，我設計了這樣三個問題：為什么有些物體做直線運動，有些物體做曲線運動？你如何控制物體的軌跡？請你拿手中的橡皮試一試。由此過渡到曲線運動的條件這個知識點。

由此可見，在高中物理教學中采用設計啟發(fā)式問題的方法，不僅能夠引導學生鏈接課外資源，開展探究性的拓展學習，同時還能引導學生在日后的學習中主動地構(gòu)建體系，提升學生的發(fā)散思維。

結(jié) 語

總而言之，在高中物理的實際教學中結(jié)合具體的物理教學內(nèi)容采用問題引領的教學方式，不僅能夠強化學生對物理知識的掌握程度，還能有效提高學生的物理探究能力，促使學生更主動地投入學習中。

[1]林潔.啟發(fā)式綜合教學模式在高中物理教學中的應用[J].理科考試研究，2016，(7)：49-50.

[2]於雷.啟發(fā)式教學在高中物理課堂中運用研究[J].中學物理，2015，(2)：37.