在物理課堂上開展探究式教學

摘要：本文從物理課堂教學中，在概念的形成過程中，物理規律（定理、定律）的發現中，在習題的引伸拓展中和在對實踐性內容等方面進行探究式教學分析。

關鍵詞：探究式；形成；發現；拓展；實踐

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2007)2(S)-0043-3

1在概念形成過程中進行探究式教學

概念的形成是一個從具體到表象到抽象的過程。學生獲得概念的過程，也要經歷一個從感性到理性、從具體到抽象、從知識到應用的過程。對抽象概念的教學，更要關注概念的實際背景和形成過程，通過學習物理概念的過程逐步學到探索客觀事件的科學方法。

例如在力是改變物體運動狀態的原因概念的教學中，帶領學生做“伽利略理想實驗”。依次探究：①小球在一定高度由靜止開始從一個斜面滾下，速度增大，有使其加速的原因。小球接著滾上另一個斜面，速度減小，有使其減速的原因；②第二個斜面越光滑，小球上升的高度越接近第一個斜面開始運動時的高度，在第二個斜面上通過的距離越長；③若減小第二個斜面的傾角，小球在第二個斜面上通過的路程越長，但至多只能達到第一個斜面小球開始運動時的高度；④設想第二個斜面變成水平面，小球則永遠達不到原來的高度，那么小球應該在這個水平面上做勻速直線運動了。由此探究出：力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動的原因。繼續探究：①為什么靜止物體推不動？②在桌面上滑行的物體最后都要停下來？探究出原因——阻力的存在，以鞏固概念。

只要學生真正進入探究知識的過程，就會提出這樣那樣的問題。實際上，真正的學生探究活動過程就是由問題引起的。培養學生提出問題的能力可以貫穿于探究活動的始終，自然地進行。

2在物理規律（定理、定律）的發現中進行探究式教學

物理規律是物理學科知識的核心，是聯系物理概念的橋梁，是物理知識結構的骨架。學習應該是一個再發現、再創造的過程，在物理規律的教學中，教師要引導學生置身于問題情景中，揭示知識背景，讓學生體驗對一個新問題的研究過程，暴露思維過程，體驗探索的真諦。

例如研究單擺的周期跟哪些因素有關，首先提出探究問題：探究影響單擺的振動周期的因素——擺球質量、振幅、擺長之間沒有必然的聯系，不過可能都會影響單擺的周期。進行猜想和作出假設——單擺的振動周期可能與擺球的振幅、單擺的擺長、擺球的質量、擺球的重力有關。但很少學生猜想擺的振動周期與重力加速度有關。其次引導探究，設計實驗——控制變量法，并以此設計實驗方案，歸納出所需的實驗器材、實驗步驟和待測的物理量。請同學們分組討論，設計實驗方案。分發儀器，學生分組實驗，記錄實驗結果。分析與論證——學生分析，進行觀察，得出實驗結論：與猜想進行比較并作出解釋，啟發學生評估各組實驗結果，總結擺的振動周期特點：①偏角較小時，擺的振動周期跟振幅大小無關；②擺的振動周期跟擺球質量無關；③擺的振動周期跟擺長有關，擺線增大周期變大，擺線縮短周期變小。

依據科學探究理論，引導學生重走一遍科學家探究之路，使學生在以下幾個方面有所體會：第一，物理研究并不神秘，我們每個人都可以開展物理學研究；第二，我們今天的研究工作是粗糙的，真正的物理學研究更精確、更完備，但其基本的思路是一樣的；第三，這樣一種研究方法不僅在物理學中是可行的，在其他學科中也是可行的。著重培養學生的創新意識和實踐能力。

3在習題的引伸拓展中進行探究性教學

物理習題是實際物理問題、物理現象的科學簡化、科學抽象和理想化模型。在物理習題教學中，既要梳理知識，又要講究一定的方法，從而可以不斷提高知識的遷移和應用的能力。

3．1發散探究讓學生帶著問題探究，學生創造性思維的變通程度就決定著探究的深度。探究的結果來自不同層次的思維。

例在進行曲線運動的教學中提出這樣的探究問題：一個處于平衡狀態的小球，當撤去其中一個力的作用，則小球將做什么運動？

3．2變式探究在習題教學中，通過對習題的變化改造，能對學生的思維能力的發展起到很好的促進作用。

例如圖1所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖，繃緊的傳送帶始終保持3.0m/s的恒定速率運行，傳送帶的水平部分AB距水平地面的高度為h＝0.45m。現有一行李包（可視為質點）由A端被傳送到B端，且傳送到B端時沒有被及時取下，行李包從B端水平拋出，不計空氣阻力，g取10m/s2。

（1）若行李包從B端水平拋出的初速v0＝3.0m/s，求它在空中運動的時間和飛出的水平距離；

（2）若行李包以v0＝1.0m/s的初速從A端向右滑行，行李包與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.20，要使它從B端飛出的水平距離等于（1）中所求的水平距離，求傳送帶的長度應滿足的條件。

探究1在（2）問中，產生的熱量是多少？

探究2在（2）問中，帶動皮帶的電動機需要多提供的能量？

探究3若行李包以v0＝1.0m/s的初速從A端向右滑行，行李包與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.20，它從B端飛出的水平距離與傳送帶的長度的關系？

探究4行李包以v0＝1.0m/s的初速從A端向右滑行，行李包與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.20，L=2.0m，則它從B端飛出的水平距離與傳送帶的速度有什么關系？

探究5行李包與傳送帶間的動摩擦因數μ＝0.20，L=2.0m，則它從B端飛出的水平距離與行李包從A端向右滑行的初速有什么關系？

教學中有意識地讓學生進行多角度變式探究，可以克服思維定勢對學生的影響，訓練學生思維的流暢性、變通性、獨特性，從而提高學生發散思維的能力。

4對實踐性內容進行探究式教學

教師應盡可能多地從學科和生活中選擇或設計具有實踐性的研究問題，提供或發現問題為背景，引導學生主動探究，通過采用類似于科學研究的方法主動探究、發現、獲取知識，解決問題，在實踐中學會學習。例：學習了彈力后，可以讓學生自主探究彈簧的彈力與伸長量之間的關系。

既重視書本知識，也重視生活、實踐（實驗）中的知識，探究活動可以從課內延伸到課外，從校內延伸到校外，教師應注意啟發學生探究的積極性，培養他們自主探究的意識和能力。

總之，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一，在探究式教學中，教師應把握科學探究的本質，將科學探究的思想體現在具體的教學方式和方法之中。

參考文獻：

［1］汪燕青.把握基本要素.優化課堂教學.中學物理教學參考.2003（12）4

［2］葉弘媚.新課程背景下物理探究式教學的思考.物理教學探討.2006（3）3

(欄目編輯陳潔)