創(chuàng)設(shè)問題情境 培養(yǎng)探究能力

一、引言

探究式教學是新課程大力提倡的教學理念。作為新的教學方式，探究式教學具有優(yōu)于傳統(tǒng)教學方法的顯著特點，但作為新生事物，探究式教學對于廣大教師而言，在實際應(yīng)用時也存在著一定的問題。許多探究式教學的課堂氣氛看起來常常是非常活躍，師生互動交流，但實際上學生收獲并不大。長此以往，不但教學質(zhì)量提不高，還會使學生產(chǎn)生厭學的思想，從而影響學生的發(fā)展。

科學探究過程是圍繞著所探究的問題展開的，所以提出問題是各個探究環(huán)節(jié)的核心。

在課堂教學過程中，我們應(yīng)適當創(chuàng)設(shè)問題情境，充分發(fā)揮教師的引導作用，不斷引導學生發(fā)現(xiàn)問題；提高學生分析解決實際問題的能力；促進學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展；同時使學生感受到成功的體驗，提高學習興趣；通過師生互動交流，形成一個真正的“學習共同體”， 促進學生自主發(fā)展，從根本上解決探究式課堂教學中存在的問題。

二、創(chuàng)設(shè)問題情境，引導學生積極探究

筆者結(jié)合自己教學實踐，以《單擺》一節(jié)作為教學案例與同行們探討。

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境，引入課題

首先，教師提及學生做游戲的秋千，讓學生判斷擺動的秋千是否作機械振動？秋千擺動時，有哪些主要因素值得研究?

對于第一個問題，學生根據(jù)機械運動的定義一般都能準確無誤地回答。第二個問題，學生根據(jù)機械運動的特征能想得到(平衡位置、回復力、振動周期)。

通過提出問題，引起學生探究欲望，由此引入課題。

（二）精心設(shè)計問題，學生自主探究

1.實驗器材：單股橡皮筋、長細繩、粗繩索、直徑2cm的有孔小鋼球、直徑5dm的有孔空心塑料球、鐵架臺。請用上述器材組成一個物理意義的單擺，并說明選擇器材的理由。

2． 試分析小球的受力情況；從圓周運動和機械振動的角度說明各力的作用效果及特征；表示回復力的大小及方向。

3． 單擺做簡諧運動的周期與哪些因素有關(guān)？單擺的周期用公式如何表示？公式中各字母表示什么物理意義？

4． 如何設(shè)計實驗探究影響單擺周期的因素？

第一個問題使學生從本質(zhì)上理解單擺模型，學會根據(jù)要求選擇實驗器材。

第二個問題可培養(yǎng)學生運用已學知識分析復雜運動的能力；知道單擺做簡諧運動時回復力的大小及方向。

對于第三個問題，學生雖然通過自學知道影響單擺周期的因素，但很多學生仍然對結(jié)論心存疑惑。為了消除學生的疑惑，有必要安排探究實驗。

（三）實驗探究影響單擺周期的因素

進行實驗探究時，許多學生常常不知道探究實驗如何進行？如何選擇器材？這是完成探究實驗的一個重要的問題，解決這個問題關(guān)鍵在于教師要引導學生事先設(shè)計實驗方案。方案一般分設(shè)“初始方案設(shè)計”和“實驗方案改進”兩個階段進行引導。其中“初始方案設(shè)計”階段，僅要求學生設(shè)計出最簡單、最基本的實驗方案，其目的主要在于引導學生明白實驗方案設(shè)計是如何入手的；“實驗方案改進”階段則在初始實驗方案基礎(chǔ)上，引導學生對實驗原理進行周密的思考，包括思考如何減小誤差、提高精度、簡化操作等，從而進一步改進實驗，最終得出較合理的實驗方案。

第一階段：初始方案設(shè)計階段。

1．提出猜想

首先讓學生猜想可能有哪些因素對單擺的周期有影響；學生結(jié)合自學內(nèi)容和自身經(jīng)驗可以提出以下這些因素：擺球質(zhì)量、擺線長度、擺角大小。然后提問學生:如何判斷因素有無影響或如何影響。引導學生得出測周期的大小或用兩個單擺對比的方

法。

再提問學生：當實驗要討論多個因素對探究影響時，如何處理這些因素影響？教師可以用探究牛頓第二定律的方法提示學生。

2．方法確定

通過教師引導，學生總結(jié)得出：用控制變量法和比較法確定影響單擺周期的諸多因素。

最后讓學生設(shè)計實驗探究方案：

(1)用等長細繩連接質(zhì)量不同、半徑相同的擺球，討論擺球的質(zhì)量對單擺周期的影響。

(2)用等長細繩連接相同擺球，討論擺球的擺角對單擺周期的影響。

(3)用長度不同的細繩連接相同的擺球，討論擺長對單擺周期的影響。

3．器材的選擇

學生根據(jù)實驗方案確定器材：

穿有細線的小球 (兩個半徑相等的金屬球、一個塑料球) ，擺線(每相隔10cm有一標記)，一個鐵架臺及木夾、秒表、米尺。

4．分組探究

根據(jù)探究的內(nèi)容，將學生分成三大組進行，每組完成一個探究內(nèi)容。對于第二組教師應(yīng)注意提醒θ的大小不同分為簡諧與非簡諧振動，其他課題只要求研究簡諧振動情況。

5．得出初步結(jié)論

當猜想檢驗基本結(jié)束后，可選擇一個完成假設(shè)的實驗組闡述本組意見，其他實驗組補充討論的形式，展開組與組之間的交流和探究。最后對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行比較、分類、歸納和綜合，發(fā)現(xiàn)規(guī)律和結(jié)論。

每組由一位簡要介紹獲得的結(jié)論：（1）當θ＞10°時，T與θ有關(guān)，簡諧振動；當θ<10°時，T與θ無關(guān)（等時性）；（2）T與m無關(guān)；（3）T與r無關(guān)；（4）T與L有關(guān)，L越大T越大。

第二階段：實驗方案改進階段。

教師引導學生：實驗中不可避免地存在誤差，那么本探究實驗中哪些因素會給實驗帶來誤差呢？

結(jié)合教師引導和自身經(jīng)驗，學生一般能提出下面的因素：擺線的長度、擺的周期、空氣阻力。對于學生提出的因素，教師應(yīng)予充分的肯定；同時還引導學生思考小球半徑產(chǎn)生的影響。

最后，讓學生討論如何減小測量擺線長度和測量周期的誤差。學生一般都能應(yīng)用前期的經(jīng)驗知識，提出方案：多次測量，取平均值。

對于小球半徑的影響，先提問學生：如何測量小球的半徑？小球半徑如何處理？

對于空氣阻力的影響，讓學生課后思考、討論，給學生自由發(fā)揮的空間。

由于實驗是教師適當引導和學生主動參與共同完成的，所以在實驗中，學生通過手的操作、眼的觀察，使思維始終處于積極的探索狀態(tài)，充分感受到解決問題過程中的愉悅感和成就感；實驗后學生對實驗所揭示的結(jié)論和實驗的設(shè)計思想均留下了深刻認識，實驗情景的再設(shè)計使學生在獲取知識的同時，培養(yǎng)了他們的觀察和思維能力。 

綜上所述，在物理探究教學中，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，使學生獲得有意義的學習經(jīng)歷，

在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和獨立解決問題的過程中，培養(yǎng)了學生的思維能力和實踐能力，使學生逐步實現(xiàn)由學會到會學的轉(zhuǎn)變。



參考文獻

［1］ 殷玉琴．高中物理科學探究式教學實例分析［J］．物理教學探討，2006（3）.

［2］ 倪志強，郭明婭．讓“探究”走進物理課堂［J］.物理教學探討，2005（8）.

［3］ 周曉軍.中學物理教學中培養(yǎng)學生提問能力的探究［J］．物理教學探討，2006（7）.