探究式教學情境創設示例

摘要:新課標下的教學過程應該是體現課程理念的一種創造過程。本文通過幾個實例來探討教師應如何構思教學內容和教學活動，從而實現課程的三維目標。

關鍵詞:探究;探究資源; 情景

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)5(S)-0003-3

新課標下的教學過程應該是體現課程理念的一種創造過程。在教學設計過程中，教師需要從學生的認識水平和思維特點出發，創設體現探究思想的最佳教學情境，改變傳統的教師“給”、學生“受”的教學局面，使學生在獨立獲取物理知識、探究物理規律、解決物理問題等過程中獲得成功的體驗，激發學習的熱情。下面結合自身的教學實際，談一下探究式教學情境創設的幾個實例。

1 充分挖掘和利用教科書中的探究情境資源

新課標教材與老教材相比增加了很多小欄目，如“思考與討論”、“說一說”、“做一做”、“演示”等，這本身就是非常好的探究式教學情境素材。若能合理挖掘，充分利用，必將對物理概念和規律等知識的學習起到非常好的作用。

如人教版必修1第一章“速度變化快慢的描述——加速度”一節開始的“思考與討論”欄目，讓學生舉例說明:“速度快”、“速度變化大”、“速度變化得快”描述的是三種不同的情況。由于后一問題較大，學生會感覺“無從下口”，很難展開討論，為此，筆者先將其分解如下:

(1)速度快的物體速度變化就大嗎?

(2)速度變化大的物體速度就變化得快嗎?

(3)速度快的物體速度就變化得快嗎?

然后筆者按以下思路指導學生進行探究:

通過以上探究活動，學生對三種關于速度描述的情況有了比較深刻的理解，特別對部分持錯誤觀點的同學，為后面加速度概念的引入和學習掃除了障礙!

又如人教版必修1第二章“勻變速直線運動的速度與時間的關系”一節最后的“說一說”欄目，若能再創設如圖2所示情境，引導學生探究運動情況并加以對比，使其有所聯想、有所發現，既可加深對勻加速直線運動的理解，鞏固對速度——時間圖像的認識，也為以后研究變加速直線運動做鋪墊。

2 針對學生的認識和思維誤區創設探究情景

對常犯錯誤的知識點，許多教師往往采取“重點講解，強化訓練”的教學模式，而一旦學生獨立去處理相關問題或間隔時間稍長一些，會發現仍有很多同學犯同樣的錯誤。其原因何在?筆者認為最關鍵的在于學生對錯誤的發現、錯誤產生的原因等是由教師指明的，而不是通過自身動手、動腦、體會、討論、推導等主動獲取的!所謂“解鈴還須系鈴人”，教師可結合以往的教學經驗，針對學生的認識和思維誤區創設探究情景，組織探究活動，讓學生自己真正搞明白錯的原因，把握問題的關鍵。

如學生在利用勻變速直線運動的規律處理“汽車減速”類問題時，常忽視對“汽車是否早已減速為零”情況的判斷。為克服這一思維誤區，筆者以課后“問題與練習”的一道題目為素材創設探究情景，實施針對性教學。

題目:以18m/s的速度行駛的汽車，制動后做勻減速直線運動，在3s內前進36m，求汽車的加速度。

探究引導思路:

(1)求汽車的加速度。——大部分學生能正確求解，a=-4m/s2。

(2)汽車在2s內、5s內前進的距離是多少?——學生答案基本為x2=28m;x5=40m，但并不懷疑其正確性。

(3)汽車在7s內前進的距離是多少?——學生答案x7=28m，部分學生開始懷疑其正確性。

(4)學生重新審視各距離的數值，并展開討論、闡述觀點……

(5)學生逐漸形成共識，找到最大可能原因:汽車早已停止!

(6)汽車何時停止運動?——學生利用速度公式很快確定t=4.5s。

(7)學生找到錯誤根源，并判斷出所計算各距離的正確性。

(8)學生總結歸納處理“汽車減速”類問題的方法、思路和關鍵環節。

又如人教版必修1第四章“用牛頓定律解決問題(二)”一節對超重和失重現象的學習，學生很容易形成“物體向上運動時超重，物體向下運動時失重”的錯誤認識。為了對超重和失重有比較全面、深刻的認識，筆者打破原教材的學習順序，特意設計了一個實驗并按以下思路創設探究情景，引導學生探索超、失重規律。

(1)分組實驗:在臺式彈簧秤上放置物體(或者在彈簧秤下懸掛物體)，探究當彈簧秤和物體在豎直方向上做什么運動時，彈簧秤的示數大于重力?做什么運動時，彈簧秤的示數小于重力?

(2)各組實驗匯報，教師完善、總結。彈簧秤的示數大于重力的運動:加速上升或減速下降;彈簧秤的示數小于重力的運動:加速下降或減速上升。

(3)各組討論分析:利用牛頓定律解釋觀察到的各種現象。

(4)各組歸納總結:造成彈簧秤的示數大于重力或小于重力的根本原因是什么?

(5)引出超重和失重的概念，確立判斷標準。

3 利用日常物品制作物理工具創設探究情景

有些比較復雜、抽象的物理知識和問題，往往包含多個物理過程和情境，單純靠教師的講解、圖示往往很難達到預期的效果。若能引導學生利用日常物品制作簡單的物理工具，模擬情景，探究規律，常能收到很好的效果;同時也有利于培養學習興趣、發展思維能力和動手實踐能力。下面以一道題目的探究為例說明。

題目:如圖3所示，真空室內有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度的大小B=0.60T，磁場內有一塊平行感光板ab，板面與磁場方向平行，在距ab的距離l=16cm處，有一個點狀的α粒子發射源S，它向各個方向發射α粒子，α粒子的速度都是v=3.0×106m/s。已知α粒子的電量與質量之比q/m=5.0×107C/kg，現只考慮在紙平面中運動的α粒子，求ab上被α粒子打中的區域長度。

探究引導思路:

(1)模型特點分析:用左手定則可判定α粒子在磁場中都沿逆時針方向做勻速圓周運動，且軌道半徑都是r=mv/qB=0.10m。向不同方向發射的α粒子的圓軌跡位置不同，但都過S點。因此，該題模型可歸結為“定圓旋轉”問題。

(2)物理工具制作:學生用事先準備好的鐵絲彎折成圓形，代表粒子的運動軌跡，用直鐵絲和硬紙片做成射線代表粒子的運動方向，并把兩者連接固定起來，交點即代表S點。如圖4。

(3)探究臨界情境:以桌面表示磁場區域，以直尺表示感光板ab，并在桌面的合理位置確定一點表示S(注意 2r>l>r)。在桌面內改變速度的方向(即繞S點旋轉物理工具)，體驗粒子擊中感光板的范圍，確定臨界情境如圖5，P1、P2為臨界點。

(4)利用幾何關系確定α粒子打中的區域長度。

4 利用多媒體信息技術創設探究情景

計算機多媒體技術的的發展和推廣，為中學物理教學的現代化提供了前所未有的機遇。作為一名物理教師，有必要掌握一些基本的辦公軟件和多媒體軟件使用技術，利用網上的各種資源，進而形成優質的物理課程資源，這也是創設“鮮活互動”探究情境的重要手段。

如圖6是筆者用幾何畫板制作的，研究圓周運動“質點從A運動到B的速度變化量”的教學輔助課件，拖動A點靠近B點，速度變化的特點便生動形象的展示出來，為學生進一步的探究創造了條件。

又如下圖7是筆者用Flash MX制作的“粒子在磁場中的運動——系列情境(之雙邊界)”課件的部分截圖，它給學生提供了一個交互的探究情景。學生可以根據需要輸入速度大小，調整速度方向，然后就可以觀察粒子的運動情境，探索物理規律!

探究式教學情境的創設是多方位、多角度的，這需要教師在課前精心設計、細心組織、適時引導，既要抓住知識特點，又要符合學生實際，這樣才能讓學生真正成為學習的主體，為其終身學習、全面發展奠定基礎。

(欄目編輯趙保鋼)