高中物理探究性學習的一些思考

劉曉潔

全面實施高中新課程改革以來，大多數(shù)物理教師通過努力已經(jīng)對科學探究教學有了一定認識，在課堂教學中都能進行程度不同的探究性學習.但探究過程的環(huán)節(jié)不同，收到的效果也相差甚遠.筆者經(jīng)過一段時間的觀摩學習實踐，有以下幾點思考，供同行探討.

一、 探究設(shè)計要有的放矢、講究實效

在新課程理念引領(lǐng)下，很多教師喜歡采用探究的學習模式，課堂中強調(diào)學生自主探究，自主學習，獨立解決問題.一些教師把“探究性學習”視為醫(yī)治百病的良藥，一堂課中總要安排幾個探究環(huán)節(jié)，但并不是所有的問題都適合探究學習的模式.如果運用不恰當，不僅對學生掌握知識和發(fā)展能力沒有積極的作用，而且還會適得其反，弄巧成拙.基于探究性學習的目的，我們選擇這一模式設(shè)計教學時，要講究實際效果.即一方面要讓學生在經(jīng)歷探究的過程中，加深對知識的體驗，掌握研究科學所必需的探究能力；另一方面要對所學知識的理解和掌握起到積極的作用.不能因為課堂教學有新課標理念的體現(xiàn)或課堂表演而進行隨意的探究.

物理教學中，有的知識用直接講授方法學生更容易懂且節(jié)省時間.比如高中《物理Ⅱ》中，“功”“功率”等概念，由于《必修Ⅰ》已經(jīng)學過“位移”“速度”等概念，完全可以進行類比教學，再舉學生日常生活中的例子，做一些典型的例題，就可以使學生完全掌握，沒有必要非設(shè)計探究環(huán)節(jié).再比如萬有引力公式的獲得，由于學校條件所限，不可能提供精密實驗器材，學生進行探究很可能一無所獲甚至有的學生會產(chǎn)生懷疑，認為自己錯誤的公式是正確的，這種情況的產(chǎn)生會人為制造教學的困難，浪費寶貴教學時間.因此，并不是所有的新知識都需要探究，教師要挑選出規(guī)律性強的知識點，比如自由落體運動、探究小車速度隨時間變化的規(guī)律、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系等.

二、 探究不僅是做實驗

探究活動主要強調(diào)學生主動參與對問題的研究，強調(diào)學生的自主學習活動，物理實驗探究是學生探究活動中通常采用的方法，但不是所有物理規(guī)律都可以由實驗得到.

新的課程標準在科學探究上突出“提出問題；猜想與假設(shè)；制定計劃與設(shè)計實驗；進行實驗與收集證據(jù)；分析與論證；評估；交流與合作”為主線的探究方式.只要包含了科學探究的若干步驟，而不一定包含學生實驗或演示實驗的教學過程，也是科學探究.一些規(guī)律的推導(dǎo)、新知識的獲取，利用已掌握的知識假設(shè)，演繹和合理外推時，都可以讓學生進行探究性學習.

比如，高中物理《1-1》第四章電磁波的發(fā)現(xiàn)這一節(jié)中，麥克斯韋電磁場理論的兩個支柱：變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場，是麥克斯韋繼承了前人的成果，提出合理的假設(shè)，利用聯(lián)想、推理、類比、對稱等物理學的思想方法建立完整的電磁場理論.教學過程中啟發(fā)學生回憶學過的知識，突出尋找對稱美的思想方法.例如奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁后，法拉第從對稱的角度出發(fā)提出磁生電的問題，最終經(jīng)過10年的努力發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象.麥克斯韋之所以能夠假設(shè)：“變化的電場產(chǎn)生磁場”，也是因為相信電場和磁場具有對稱之美，因此才有麥克斯韋的大膽假設(shè).

再如，掌握了重力做功使重力勢能發(fā)生變化，且重力做正功，物體下移，重力勢能減少；重力做負功，物體上移，重力勢能增加這一知識后，可讓學生探究彈簧彈力做功與彈性勢能變化關(guān)系.這個過程中學生經(jīng)過提出問題，猜想和假設(shè)，小組討論、類比，得出結(jié)論等過程.探究學習的主體是學生，探究學習改變了傳統(tǒng)課堂中教師講、學生聽的固有模式，在這里學生有充分的自主權(quán)，能以自己已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，盡情嘗試各種科學探究方法，盡情探索科學的奧秘.

三、 探究過程要嚴謹

探究學習離不開教師指導(dǎo)，探究學習重視學生的自主體驗和探究，并不意味著探究學習放棄教師的指導(dǎo).但有的教師對新教材將舊教材中較多的學生實驗和演示實驗改為科學探究目的認識不足，只是將學生進行分組，并沒有充分發(fā)揮小組各成員的作用，讓學生進行有效的合作.有的教師比較重視能否得出正確的結(jié)論，對學生在探究學習過程中的行為關(guān)注不夠，忽視培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科學方法.對于評價問題，要么沒有進行評價，要么評價不及時，要么評價方法不正確，要么評價方式單一.

在一次觀摩課上，一位教師選擇高中《物理Ⅰ》探究功與速度變化的關(guān)系進行教學，現(xiàn)摘錄：小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行.當我們把2條、3條……同樣的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都保持一致，橡皮筋做功而使小車獲得的速度可由紙帶和打點計時器測出.將全班分成六個組，分別進行橡皮筋1至6條的實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果差別太大，從圖象上根本無法總結(jié)出功與速度變化的關(guān)系，沒有達到預(yù)期的效果.教師自己也詫異，最終用誤差大來解釋.

不難看出這是六組獨立的實驗，難以保證實驗條件的一致，尤其是橡皮筋由于氧化導(dǎo)致每一根發(fā)生相同形變時提供彈力都不同，實驗數(shù)據(jù)就沒有可比性，顯然不是誤差太大的原因.出現(xiàn)這種情況如果不與學生解釋清楚，容易讓學生形成錯誤觀念，甚至有學生會認為實驗隨便怎么做，只要把課本結(jié)論抄寫一下就行.決不能為了探究而探究，不能為了活躍課堂氣氛而探究.探究過程不可能一帆風順，有問題出現(xiàn)時不能為了完成教學任務(wù)隨意給出解釋，對出現(xiàn)的問題應(yīng)給出正確的評價和解釋，這樣才能達到探究性學習的實際意義.

探究性學習需要教師和學生花費較多的時間和精力，受教學時數(shù)的限制，頻繁運用有一定困難.其實傳統(tǒng)教學方式也有可借鑒之處，在實際教學中應(yīng)根據(jù)不同的教學內(nèi)容靈活變通.要將科學探究教學與傳統(tǒng)教學有機結(jié)合起來，才能在新一輪課改中走出一條成功的物理教學之路.