高中物理探究教學的反思

摘要：探究性教學正如火如荼地在高中物理教學中廣泛開展，但在探究的意義、形式、深度和廣度上卻存在不少誤區。本文從一節課堂實例出發，以教學案例和教學片段的形式對課堂教學中的探究性教學提出自己的一些觀點，以期引起廣大同行的關注。

關鍵詞：新課程；實驗探究；理論探究；邏輯思維

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2011)5(S)-0031-3

新課程倡導探究性學習，在許多章節中，重、難點大多設計成一個個探究過程來加以展開和突破，可以說，探究教學內容的廣泛性、多樣性，是體現新課程理念的一個重要標志。因此，廣大教師在新課程的教學實踐中，均以探究教學為必選方式。各類公開課、示范課都離不開探究，有時一堂課會以探究活動貫穿始終。那么這樣的教學實踐，究竟效果怎樣呢？

1對一節教學案例的評析

這是一節青年教師的探究教學公開課案例，課題為“電阻定律”，內容見人教版新課程標準，選修3-1，P57-61。現場教學基本情況如下：

(1)課題的“探究性”引入：學生仔細觀察桌上規格為50Ω和20Ω的兩種滑動變阻器，目測出它們粗細相同，但長度不同，探究得出電阻大小與接入電路的電阻絲長度有關的定性結論；再將100W/220V、40W/220V的兩個燈泡(已接有插頭和絕緣導線)分別接入電路，探究得出電阻大小與橫截面積有關的定性結論。

點評：此探究步驟對課題的引入起到了一定作用，但卻不實用。一是因為滑動變阻器在初中已大量接觸過，改變滑動觸點的位置，即改變了接入電路的電阻絲的長度，而學生對電阻大小與電阻絲長度有關的定性結論早已熟悉，這里要探究的是電阻與長度的定量關系，這個探究就有些追求形式；而“燈泡”的實驗，其現象和結論在生活中也早已熟知，而且還有一定的危險性(觸電和燙傷)，即使要做，只需演示一下，再讓同學觀察比較一下兩個燈絲的粗細，既安全又快速。

(2)“測金屬絲直徑”的探究教學：課本原圖2.6-1介紹了測金屬絲直徑的一種方法，如圖1所示，每個學生用手頭的直尺對桌上的滑動變阻器的電阻絲直徑進行了測量。

點評：教材按排這個實驗的意義在于簡單了解測長度、橫截面積的手段，為之后的定量探究作準備。

(3)“測金屬絲電阻”的探究教學：課本原圖2.6-2介紹了伏安法測電阻的方法，師生又互動復習了內、外接法的意義，同學操作中多次改變滑動變阻器的位置，如圖2，獲得了多組數據，以各組數據的平均值為R。

點評：在前面第3節中已學會了電阻的測量，這里關鍵要學生認真地去體會一下滑動變阻器滑動時“導體的電阻與電壓、電流的大小無關，僅與導體本身的因素有關的特點”。

(4)探究“導體電阻與其影響因素的定量關系”：同學在課前閱讀P58“探究方案一”的基礎上，體會實驗的思想方法——控制變量法；由于課本圖2.6-3的裝置只有演示器材，如圖3所示，故采用教師演示過程，某個學生參與長度、面積比值測量、電壓表讀數記錄，集體討論總結的探究模式，教師對同學的結果進行了評價，總結出了電阻與長度、截面積的定量關系：

R∝LS(1)

點評1：這個實驗探究過程是本節的一個重點內容，但這里重要的是方案選擇，最好能充分運用學生已有的知識和經驗。學生可能會選取材料、橫截面積一定，但長度不同的導線，分別測出它們的長度和電流，以此得到導體電阻與電流的關系，教師還可以將這些導線串聯起來(電流相同)，只要比較電壓即可。

點評2：器材難找是本實驗無法進行分組探究的原因，只要絕緣的瓷管直徑相同，則每圈長度相同，圖3中的a、b只需用同種規格的(如50Ω/1A，0.5mm康銅絲) 滑動變阻器，不同長度可采用不同的滑動點，長度之比即為接入圈數即滑過長度之比，由于有的滑動變阻器觸點面積較大也會造成長度測量誤差較大；c可選另一同材料不同規格的(如5Ω/2A，1.5mm康銅絲) 滑動變阻器，雖然瓷管直徑不同，但只需測出c與a的瓷管直徑之比，也就知道了每圈周長比，從而也知道了c與a長度相同時對應的圈數，將滑片移到該圈數即可。當然，這里還需用圖1方法測導線直徑之比，橫截面積之比即為其平方比。

(5)課本P59“探究方案二”：教師請學生朗讀“分析導體電阻與它的長度的關系”與“研究導體電阻與它的橫截面積的關系”二段文字后即告結束。

點評：實驗探究和理論探究都是重要的科學探究方法，兩者結合，可以讓學生體驗實驗的魅力和邏輯的力量。這兩種探究方式均很重要，教學中不能厚此薄彼，要引導同學先建立模型(即將長導體視為n段串聯、厚導體視為n條并聯)，再運用串、并聯知識，利用邏輯推理來得出結論。

(6)探究“導體電阻與材料的關系”：選擇兩種不同材料的導體，測出長度L、橫截面積S，再采用圖2電路，測出電阻R，計算出(1)式中的比例常數并分析其意義。

(7)探究“材料電阻率與溫度的關系”：實驗一，采用圖4電路，圖中L為40W的日光燈絲，調節電源輸出電壓，使小燈泡正常發光，然后，用酒精燈對日光燈絲加熱，觀察到小燈泡變暗，說明燈絲電阻率隨溫度上升而增大；實驗二，將熱電阻、靈敏示教電流計、限流電阻、直流電源串成閉合電路，將電流計的刻度盤貼上白紙，將熱電阻插入冰水混合物中，在指針所指處標上0，再將熱電阻插入沸水中，在指針所指處標上100，體驗電阻溫度計的原理。

2對探究教學中一些行為或觀點的反思

2.1 不論“已知”或“未知”，探究內容面面俱到

學生其實在生活或過去的學習中，已經積累了不少決定電阻大小的定性關系，這些“已知”的內容無須再探究，這樣的例子其實在教學實踐中很常見，且越是在公開課場合越多見。究其原因，多是因主觀上想追求多一些探究的形式，而不去考慮學生是否需要，或者這些探究內容并不適合探究，也無多大意義。

2.2 物理的探究教學就是實驗探究

探究學習是一種以問題為載體，以主動探究為特征的學習活動，在學習或實踐活動中自主地發現問題、探究問題、獲得結論的過程。

因此，探究學習并不局限于實踐活動，也并不局限于實驗探究，更不等價于實驗探究。

2.3 探究就是放手讓學生各自自由探索

探究學習主要是學生的探索，但有些時候放任學生漫無目的地去探索，只能是一種盲目的、低效的探究行為。學生在活動中不是一個個無關、獨立的主體，不能僅限于知識和能力的片面性、局限性。許多探究任務的完成，離不開合作和討論，探究的過程，也是合作和討論的過程，這也是新課標強調的能力之一。同時，某些時候也離不開教師的指導，尤其是方法的指導。

2.4 照搬教材，“千篇一律”，不問學情，盲目探究

筆者在同一年級聽課時發現，有時同一課題的探究教學，幾個班級的課堂案例，竟然一模一樣，教材怎么設計，教學就怎么進行，千篇一律。殊不知，教材也不是“金科玉律”，面對不同類型的學校、不同的實驗條件、不同的學生，不可能存在一套適用于一切學情的教案。

所以需要教師對教學實情進行詳細分析，這也是備課的重要環節——“備學情”。

3 物理探究教學對學生和教師的要求

3.1 對學生的要求

(1)能發現和提出問題：能根據已有的知識、生活經驗、事實材料，提出問題或某個猜想。

(2)有計劃地收集材料或證據：先制定探究計劃，包括要收集的證據以及收集證據的方法。

主要途徑有：觀測、實驗、調查、查閱文獻或工具書、訪問專家學者、觀看視頻錄像、借助網絡等。

(3)科學解釋：對收集的證據進行篩選、歸類、統計和分析，在此基礎上作出合理的解釋，并得出相應的結論。

(4) 結果發表和評估：論證探究計劃的嚴密性、證據收集的周密性、探究結果的科學性，并對探究過程作出評價。若結論與猜想不符合，則需重新確定探究方向和制訂探究方案，重新探究［2］。

3.2 對教師的要求

(1)提供的問題要有科學性和價值性，具有正確性且有科學意義。

(2)指導學生尋找和收集材料或證據：引導學生從已有的證據中提煉解釋，尋找搜集到的知識與現有知識間的某些關聯。

(3)釋疑解惑：對學生探究過程中產生的且通過同學合作仍無法解決的疑惑進行解釋引導，從而形成正確結論。

(4)積極評價：對學生在探究中表現出的智慧、能力、態度和信念，給予鼓勵和表揚。

參考文獻：

［1］普通高中課程標準實驗教科書.物理.選修3-1.教師教學用書［M］.北京：人民教育出版社，2007：87

［2］陳上泉.對探究教學的探究［J］.物理教學，2010，9，

(欄目編輯李富強)

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