物理探究性學習如何“借題發揮”

王宏洲

〔關鍵詞〕 探究性學習;討論;交流;教學效果

〔中圖分類號〕 G633.7〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463(2009)08(A)—0050—01

著名科學家愛因斯坦說:“提出問題比解決問題更重要。”事實上,教材中許多例題、習題往往隱含著一些學生尚未發現的“奧秘”,而這些“奧秘”又是學生對所學知識拓展引申的關鍵。學生能否發現這些“奧秘”而提出問題,顯得尤為重要。因此,教師要善于通過選編一些練習題,作為學生探索這些“奧秘”的“窗口”,引導學生向更深的層次縱向挖掘,橫向延伸,使所學知識形成一個完整的網絡,使知識體系化、全面化、科學化。

案例:關于布朗運動,下列說法中正確的是()

A. 布朗運動就是分子的熱運動

B. 布朗運動間接表明液體分子的熱運動

C. 懸浮的小顆粒越大,撞擊它的分子數越多,布朗運動越激烈

D. 液體的溫度越高,布朗運動越激烈

多數學生做題時,往往就題做題,沒有深入探究。筆者結合對探究性學習的理解,在教學中啟發、引導學生探究了如下問題:布朗運動為什么不是分子的熱運動?請同學們思考。

不一會兒,學生爭先恐后回答。

學生甲答:“布朗運動要借助顯微鏡來觀察。”

學生乙答:“布朗運動是固體小顆粒的無規則運動。”

學生丙答:“布朗運動是液體分子熱運動的間接反映。”

學生丁答:“布朗運動是液體分子對懸浮的固體顆粒撞擊的不平衡性造成的。”

學生之間通過討論,加深了對布朗運動的理解,增強了自信心,顯得很興奮。然后,我在此基礎上又進行引導:既然布朗運動不是分子的熱運動,那么它和我們初中學過的擴散現象的本質相同嗎?

這個問題提出后,整個教室安靜了,同學們都在思考。

不一會兒,就有一個學生站起來回答:“擴散現象是不同物質分子彼此進入對方。”另一個學生接著答到:“它是分子無規則運動的直接反映。”

最后,我在學生討論的基礎上進行了補充:布朗運動的觀察對象是液體中懸浮的固體顆粒,如花粉、碳粒等,顆粒很小,必須用顯微鏡來觀察,觀察到的固體微粒永不停息地做無規則運動,而產生布朗運動的真正原因是包圍固體顆粒的液體分子無規則撞擊固體小微粒,不同時刻撞擊的合力大小和方向不同,才造成了固體小微粒的無規則運動,它運動的無規則性間接反映了液體分子運動的無規則性。因此,懸浮的顆粒越小,其運動狀態越容易改變,布朗運動越明顯;液體溫度越高,分子無規則運動越激烈,布朗運動也越激烈。而擴散現象指的是不同物質的分子彼此進入對方的物理過程,它直接說明了分子在永不停息地做無規則運動。然后我又問道:“同學們,你們能不能根據此題再提一個問題呢?”這時一個學生站起來說:“布朗運動的激烈程度與大氣壓強有關系嗎?和觀察時間長短有關系嗎?”另一個學生回答:“我提一個建議,咱們可以通過做布朗運動的實驗來回答這個問題。”又有一個學生回答:“從布朗運動產生的原因來看,它應當與大氣壓強和觀察時間長短無關。”

我繼續鼓勵學生說:“誰還能再提出一個問題呢?”這時坐在窗子底下的一位同學指著從窗戶射進來的陽光說:“在這束陽光的照射下,教室內懸浮在空氣中的塵埃也在不停的運動,那么它是布朗運動嗎?”這個問題的提出,立刻激起了同學們的好奇心,吸引了所有同學的目光,課堂氣氛空前高漲,學生思維顯得異常活躍,同學們都在觀察這個現象,思考這個問題,沒過多久,教室里爭論的聲音又一次達到了高潮。有的同學答道:“這不是布朗運動,因為它的運動與氣流的速度有關。”有的同學答道:“這是布朗運動,因為它和布朗運動的現象非常的相似。”像這樣,學生自己(或老師)提出問題,通過相互探究討論,最后解決問題。這不僅對布朗運動的本質加深了理解,而且培養了學生的探究意識,同時又深化了物理概念。

教學實踐證明,這種探究式的訓練無論從內容上還是方法上都能達到固本拓新之用,收到了良好的教學效果。不僅可以使學生加深物理概念、規律的理解,而且能使學生學會探究物理問題的方法,尤其在大力提倡推進新課改的今天,在平時教學之中的運用,對于減輕學生課業負擔,培養學生創新思維,激發學生學習興趣,提高教學質量是大有裨益的。