張錦花
一、高中物理新課程編寫理念
新教材在教學內容上更加注重了與生產、生活實際和現代科技成就的聯系,更加注重知識產生和發展的過程,即將重視結論的學習轉變成重視過程的學習,更加注重物理思想的演化和研究、處理問題方法的運用;同時新教材在實驗教學中提倡將演示實驗盡量轉化為學生的隨堂實驗,同時提倡學生在教師的指導下進行探索性實驗;此外新教材還加入了“實踐與探索”以及“我們的網站”等內容,讓學生更好的開拓思維和視野空間。新教材在教學要求上更加注重培養學生的科學精神、研究技能和創新意識,更加注重培養學生獨立思考的習慣和能力。給學生留出了思考、探究和自我開拓的余地,鼓勵他們主動地、獨立地鉆研問題。
二、利用教材實施探究性教學的幾種途徑
(一)利用教材中的教學內容進行探究性教學。
1、根據教材的教學內容課前將全班同學分成若干小組,發揮小組合作學習的優勢,完成各自小組如社會調查、數據、設計實驗、分析研究等任務,課堂作為各小組交流學習成果的場地。例如新教材的《超重和失重》可采用如下的探究性教學,課前準備:全班同學分成三個小組。
(1)資料搜集小組:從書籍、雜志、電影、錄像以及互聯網上收集各種有關失重和超重的文字、圖片及影像資料。(2)實驗設計小組:設計各種實驗,探討失重和超重條件下物體所受支持力和重力的關系。(3)理論分析小組:從已有力學知識出發,推導失重和超重條件下物體所受支持力與重力的關系,并形成結論。
2、由資料搜集小組:
影像類:火箭發射升空,衛星繞地球運轉,太空艙宇航員的工作、生活;
圖片類:太空搭載的農作物種子的生長善,有西紅柿、青椒、南瓜;
文字類:微重力下冶煉高純度金屬,新型化學藥品的合成;
將收集到的材料整理制成PowerPiont電子文稿展示
3、實驗小組演示他們設計的實驗:
(1)礦泉水瓶實驗:演示底端開有小孔的礦泉水瓶,在靜止、自由下落和加速上升時噴出水柱的長短,說明液體加速運動時液體內部壓強(壓力)會發生變化;
(2)“體重”變化實驗:演示人在起立和下蹲時體重計示數的變化,說明物體減速上升或加速下降時會出現失重現象。
4、理論分析小組根據牛頓運動定律作圖、板書,推導出:
當物體作加速度方向向上的變速動動時,物體處于超重狀態,F璑>G;
當物體作加速度方向向下的變速運動時,物體處于失重狀態,F璑>G;
當物體保持靜止或勻速直線運動狀態時,F璑=G;
這種做法將學習的主動權交還給學生,給予他們施展才華的機會和舞臺,能使學生掌握知識的同時思維得到相應啟發和訓練,語言表達能力、自學能力、分析問題解決問題能力、團結協作的意識和能力都得到了訓練和提高,收到了良好的教學效果。
(二)利用教材中的學生實驗進行探究性教學。
例如在學生實驗“測量電源的電動勢和內阻”(選修3-1)中,課本中只列舉了用計算法和作圖法來處理實驗數據,能否進一步提高這個實驗的功能,引導學生積極思考、提出實驗設想,參與到實驗設計中去呢?
提出問題讓學生思考:
問題一:如果手中沒有電壓表、只有電流表,其它元件可任意選,請你設計出測定電源電動勢和內電阻的方法。
學生在思考中可能會提出這樣那樣的問題或保持沉默,這時要細心解答,并可加以必要的提示:比如課本中的實驗電路(圖1)還適用嗎?路端電壓U與電流I、外電路電阻R之間存在什么關系?滑動變阻器在這里不適用嗎?可以用什么元件來替代?經過思考與激烈的討論學生能夠得到以下方法:把圖1中的伏特表拆去,滑動變阻器用電阻箱來替代,測出兩組I、R或者將電路圖改為圖2所示電路、其中R1、R2為兩個定值電阻。根據閉合電路歐姆定律表達式E=U+Ir和部分電路歐姆定律的表達式U=IR建立方程組E=I1R1+I1r E=I2R2+I2r即可求出電池的電動勢和內電阻。
當然這里還可以繼續提問:從實驗的角度思考用電阻箱好還是用定值電阻好?
問題二:如果手中沒有電流表,只有電壓表,其它元件可任意選,請你設計出測定電源電動勢和內電阻的方法。
問題三:在整個上述的設計過程中,也有不少同學提出能不能直接用電壓表測電源的電動勢?
通以上的實驗教學,學生充分地展示了其主體地位,熟練地運用了閉合電路的歐姆定律,并為學生實驗的開展打下了深厚的基礎。而且基本上形成了明確實驗目的(質疑),尋求實驗原理和方法,設計實驗電路,處理實驗數據等的設計實驗思路。
三、小結
探究式教學模式的實施需要更多的時間,而高中學生的學習時間比較緊張,如何在有限的時間內堅持實施探究式教學模式是我們需要繼續研究的問題,由于探究式教學模式突破了傳統教學的束縛,需要給參與實驗的教師、學生、家長,領導足夠的時間以逐漸適應。探究式教學的實施要求師、生都轉變觀念,注重學生在探索過程中學習,而不是僅僅關注實驗結果,但是由于對探究式教學的實施和評價目前還沒有一個為廣大師生所接受的標準,因此仍然存在一定的困難期待解決。但我們應該迎難而上、勇于實踐、不斷完善為問題的解決做出自己應有的貢獻。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>