讓探究性教學成為中學物理課堂的主旋律

倪慶博

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）04-0128-02

一、案例背景

在科技迅猛發展、知識日新月異的今天，學生掌握發現問題、解決問題的科學方法，比簡單地接受知識，獲取知識更為重要。隨著物理新課程改革的不斷推進，探究性學習已成為學生學習的主要方式，探究性教學也已成為中學物理課堂的主旋律。通過探究性教學，給學生主動參與、自主探究的機會與空間，使學生不僅獲取了知識，而且經歷獲取這些知識的過程，讓學生從發現問題中發展能力，挖掘學生的創造潛能，掌握解決一般物理問題的方法。筆者在教學中，增強挖掘教材資源意識，充分發揮利用教材中的探究課。接下來筆者就呈現自己的課堂教學實踐。

二、情境描述

在人教版物理必修2第七章第五節《探究彈性勢能的表達式》這一節課中：

教學片斷1

[猜想與假設1]：影響彈簧彈性勢能的因素

師：彈簧彈性勢能跟哪些因素有關呢？

讓學生分組討論。

生：可能跟彈簧的伸長量或者壓縮量有關，還會跟進度系數有關。

師：這只是我們的猜想，要證明我們的猜想，我們需要做什么工作？

生：實驗驗證！

師：很好，那么我準備了兩根原長相同，勁度系數不同的彈簧，請問該去怎么樣做實驗，請同學們設計一個方案？

生：第一次將勁度系數小的彈簧拉伸一定長度X1，第二次拉伸更大的長度X2，第三次將兩根彈簧一起拉伸同樣的長度X2，比較三種情況下彈性勢能的大小？

師：請兩位同學上來幫忙演示。

學生按照設計的方案進行演示。

師：大家覺得彈性勢能的排序是怎么樣的？

生：Ep1

師：根據同學們得出的結論，請同學們猜想彈簧彈性勢能跟哪些因素有關？

學：彈性勢能可能與勁度系數、形變量有關。即：1）簧的伸長量ΔL有關。2）彈簧的勁度系數k有關 。

教學片斷2

[猜想與假設2]：彈簧彈力做功彈性勢能的關系

師：知道了這些因素后，我們能不能建立彈性勢能的表達式？

生：老師，會不會和重力勢能的表達式類似，Ep= KΔLΔL= KΔL2

師：很好，會用類比法了。但是，重力和彈力有沒有區別？重力是恒力，而彈簧的彈力是恒力嗎？

生：彈簧的彈力是變力，因此表達式肯定不是剛才說的那條式子。

師：大家來回顧一下重力勢能表達式的推導過程，或許對我們得到彈性勢能表達式有所幫助。（提示學生用類比的方法）

學生回憶中。

WG =Ep1—Ep2

得出結論：重力做功等于重力勢能的變化量。彈性做功等于彈性勢能的變化量。

師：那我們該怎么去研究彈性勢能表達式：

生：從研究彈簧的彈力做功開始。

師：大家不妨猜想一下，你覺得彈簧彈力做功的表達式會是怎么樣的？

教學片斷3

[猜想與假設3]彈簧彈力做功的表達式

學生猜想：W=FΔL、W=KΔL2

有學生反對：這和剛才犯了一樣的錯誤。彈力是變力，而功的表達式只適用于恒力做功。

師：很好，該表達式合理方面，已經是功的基本形式。但不合理的是通常在高中階段只能用來計算恒力做功，而彈力是變力。同學們，任何猜想都要以事實為根據，以理論為指導。這樣的猜想才是合理的，要不然猜想只能是漫無目和根據的的胡想。

師：剛才我們通過類比得出結論——彈簧彈性勢能的大小等于克服彈簧彈力所做的功，這樣我們如果求出了彈簧彈力做的功，也就可以量度彈簧彈性勢能，但問題是彈力是變力，怎樣求這個變力所做的功呢？是否也可以通過類比的方法來求呢？（不同于教材的處理，先用勻變速運動的位移和恒力所做的功來類比，能夠降低門檻，符合學生的認知規律）

師：通過以上分析和類比，我們能否也通過圖象法與微元法得出變力的功呢？

生：可以，把彈簧從拉升的過程分成很多小段Δl1，Δl2，Δl3… Δln，在各個小段上，彈力可近似認為是不變的F1、F2、F3 … Fn ，則整個拉升的過程中彈簧彈力做功，W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…+ FnΔln。

師：通過上述兩個類比，我們能否得出求彈簧彈力F的功呢？是多少？

生：可以，用面積求得：EP＝kΔl2/2。

三、案例分析

在片段1的教學實踐中，先讓學生提出猜想和假設，并引導學生通過實驗來解決猜想，并由學生自己設計實驗方案，同時自己參與演示。在整個探索過程中，讓學生主動地參與，積極地發現，培養了對問題進行深度思考的能力和習慣，培養了學生對科學探索的精神。在片斷2、片斷3的教學中引導學生利用了類比、微元法的思想和方法，進行多方位、多角度探究，充分激發了學生的學習興趣和潛能，培養學生的創造性思維能力，充分體現了新課改下學生為主體的課程理念。由于探究學習使學生切實處于主體地位，并通過親身體驗和反復實踐獲得一定的知識與技能，逐步培養起一定的探究能力和創新意識，獲得對知識本質更深入的認識。這說明了通過探究，學生獲得的具體的進步或發展，這樣的學習才是有效的。

四、案例反思

如何進行課堂的探究學習，以提高教學的有效性已成為研究的主題。教學是否有效，并不是指教師有沒有完成教學內容或教得認真與否，而是指學生有沒有學到什么或學得好不好。如果學生不想學或學了沒有進步，即使教師教得很辛苦也是無效的。同樣，如果學生學得很辛苦，卻沒有得到應有的發展，也是無效或低效的教學。所以我們充分利用好教材中的探究課，學生能在教師指導下，學會主動探究問題，以類似科學研究的方式去獲取知識、應用知識、解決問題。以期通過探究性學習能更好的培養學生的自主學習意識、合作交流意識和創新意識。

筆者正利用在課堂實施探究學習取得一定的教學效果，讓探究性教學成為物理課堂教學的主旋律，提高有效教學。葉瀾教授說過：“課堂應是向未知方向挺進的旅程，隨時都有可能發生意外的通道和美麗的圖景，而不是一切都必須遵循固定線路而沒有激情的行程。”教無定法，學無止境。只有努力著，我們才能收獲教學的快樂！