設(shè)計啟發(fā)式問題 培養(yǎng)物理探究能力

邱琴芳

（江蘇省蘇州市吳江盛澤中學(xué)，江蘇蘇州 215228）

引 言

問題引導(dǎo)的教學(xué)方法是指通過設(shè)置一些問題，引導(dǎo)學(xué)生在對問題的探究解答過程中掌握知識并提升探究能力的教學(xué)方式。這種方式的引導(dǎo)效果顯著，課堂教學(xué)效率高，因此被許多教師所采用。同樣，在高中物理的實際教學(xué)中，教師也可以設(shè)計一些啟發(fā)式的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過運用所學(xué)知識探究解決問題的過程，提升其對物理知識的掌握程度，同時提升學(xué)生探究學(xué)習(xí)的能力。

一、設(shè)計啟發(fā)式問題，指導(dǎo)觀察

在高中物理學(xué)習(xí)中，對觀察能力的考查是對學(xué)生物理探究能力考查的一項重要組成部分，因為學(xué)生對很多物理知識的認(rèn)識、記憶和鞏固都離不開觀察。因此，在實際教學(xué)過程中，高中物理教師要巧妙設(shè)計啟發(fā)性的問題，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察訓(xùn)練，使學(xué)生通過觀察、實踐養(yǎng)成穩(wěn)定、牢固的記憶，進(jìn)而提高學(xué)生的物理探究能力與知識記憶水平[1]。

比如，在教學(xué)《互感與自感》時，我先是帶領(lǐng)學(xué)生對電磁感應(yīng)方面的內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)。在溫習(xí)了幾節(jié)課的內(nèi)容后，我為學(xué)生引入了新課。我首先根據(jù)人教版選修3-2課本上的圖4.6-2給學(xué)生進(jìn)行了實物圖連接；之后要求學(xué)生仔細(xì)觀察實驗過程，并設(shè)計問題：開關(guān)閉合瞬間，兩個小燈泡的現(xiàn)象怎樣？開關(guān)持續(xù)閉合時，兩個小燈泡的現(xiàn)象怎樣？開關(guān)斷開瞬間，兩個小燈泡的現(xiàn)象怎樣？帶著這三個問題，實驗后，學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結(jié)到：“在開關(guān)閉合時，兩燈泡會同時發(fā)亮；而在開關(guān)斷開時，與線圈串聯(lián)的小燈泡會緩慢變暗，而另一個小燈泡在開關(guān)閉合后會立刻變暗。”之后，我又要求學(xué)生說出兩個燈泡不同現(xiàn)象的原因。學(xué)生思考后總結(jié)出：與線圈串聯(lián)的小燈泡緩慢變暗的原因是因為電流變小，線圈起阻礙作用，阻止小燈泡變暗。結(jié)合學(xué)生的結(jié)論，我為學(xué)生講解了互感和自感的相關(guān)理論、磁通量Φ以及磁通量的計算公式Φ=BS，還有自感電動勢E=-L△I/△t等相關(guān)的公式，強化學(xué)生的知識運用。

二、設(shè)計啟發(fā)式問題，助力實驗

實驗是物理教學(xué)中一個非常重要的內(nèi)容。物理學(xué)科中許多定理、公式以及現(xiàn)象都是通過物理實驗得出的。教師可以結(jié)合具體的實驗內(nèi)容為學(xué)生設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題做實驗，既能提高其實驗操作能力，也能提升其探究思維品質(zhì)。

比如，在教學(xué)“斷電自感”的實驗時，為了引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識“斷電自感現(xiàn)象”以及“斷電自感發(fā)生的條件”，我在實驗之前為學(xué)生設(shè)置了這樣的問題：“是不是任何情況下只要斷電，燈都會亮？如果是，用實驗論證；如果不是，分別說明。”結(jié)合這個問題，許多學(xué)生想當(dāng)然地認(rèn)為答案是肯定的，于是紛紛熱情高漲地開始了實驗論證。但在實驗過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)并不是任何情況下斷電燈泡都會亮。于是學(xué)生靜下心來仔細(xì)思考我先前提出的問題，隨后經(jīng)過一系列的實驗發(fā)現(xiàn)：只有在線圈電阻小于燈泡電阻時燈泡才會瞬間變亮。結(jié)合學(xué)生的探究結(jié)論，我引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)論進(jìn)行了梳理：將原先實驗中線圈的電阻進(jìn)行了改動，使得線圈的電阻分別大于燈泡電阻、小于燈泡電阻、等于燈泡電阻，但只有在線圈電阻小于燈泡電阻的時候，燈泡才會瞬間變亮，出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象。通過這次的探究實驗，學(xué)生清晰地認(rèn)識到自感現(xiàn)象，同時還培養(yǎng)了采用科學(xué)方法驗證結(jié)論的學(xué)習(xí)態(tài)度。

三、設(shè)計啟發(fā)式問題，分析數(shù)據(jù)

在物理探究的過程中，僅知道實驗原理、實驗器材、實驗步驟等是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要學(xué)生具備一定的數(shù)據(jù)分析能力，能夠在實驗得出數(shù)據(jù)后通過數(shù)據(jù)分析得到物理規(guī)律，掌握物理學(xué)習(xí)的方法，進(jìn)而加深學(xué)生對物理知識的掌握程度。

比如，在教學(xué)《實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》時，我在課前給學(xué)生準(zhǔn)備了實驗所需的器材：一端有滑輪的長木板（2個）、小車（2個）、氣墊導(dǎo)軌、打點計時器、秒表、夾子、鉤碼、光電門（2個）、數(shù)字計時器、細(xì)線。實驗之前，針對三個變量，我引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法進(jìn)行實驗。實驗的過程中，我們分別改變了質(zhì)量（m）和力（F）進(jìn)行了兩組實驗，并且填入了表1、表2中。我從學(xué)生的數(shù)據(jù)中隨機挑選了兩組給學(xué)生分析：

表1 加速度與力

表2 加速度與質(zhì)量

列出這些數(shù)據(jù)后，我給學(xué)生提出了幾個啟發(fā)式的問題，即：

（1）粗略估計加速度與力、質(zhì)量的數(shù)值關(guān)系；

（2）如何直觀反映a-F、a-m關(guān)系，發(fā)現(xiàn)什么特點？

（3）如何確定a-m關(guān)系？曲線能反映它們成反比嗎？

根據(jù)這幾個問題的提示，學(xué)生繪制了圖像，在對圖像與數(shù)據(jù)的分析中，學(xué)生得出了物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比關(guān)系，與合外力成正比關(guān)系。

利用啟發(fā)式問題，引導(dǎo)學(xué)生層層深入分析實驗所得數(shù)據(jù)，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程中挑選并排除錯誤數(shù)據(jù)，這不僅能培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)鑒別篩選能力，而且能提高學(xué)生的分析總結(jié)能力，進(jìn)一步加深學(xué)生對實驗的理解力和記憶力。

四、設(shè)計啟發(fā)式問題，發(fā)散思維

學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗是學(xué)習(xí)新知識的基礎(chǔ)，而已有經(jīng)驗又包括生活經(jīng)驗和學(xué)習(xí)積累等。在高中物理的教學(xué)中，教師結(jié)合學(xué)生的經(jīng)驗積累設(shè)計相關(guān)問題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身認(rèn)知進(jìn)行問題探究和解決的方式，能夠讓學(xué)生將課堂上的目光拓展到課外，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維[2]。

比如，在教學(xué)《曲線運動》時，我并沒有直接為學(xué)生講解課本內(nèi)容，而是利用多媒體為學(xué)生展示了一小段視頻，并設(shè)計了一些問題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合視頻及問題對新課展開探究學(xué)習(xí)。首先，我為學(xué)生展示了切割機切鋼管火花飛濺和游樂場摩天輪轉(zhuǎn)動的視頻。隨后，我要求學(xué)生考慮：被切割機切下來的鐵屑和運動中的摩天輪做什么運動？它們各自的速度方向又是怎樣的？學(xué)生結(jié)合視頻材料以及自身的經(jīng)驗很快得出：兩者皆做圓周運動，而且速度方向是圓的切線方向，所以鐵屑才會出現(xiàn)如同切線一樣的飛行軌跡。基于學(xué)生的認(rèn)識，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生對曲線運動的概念進(jìn)行了學(xué)習(xí)，知道了曲線運動的特點。在了解了概念之后，我設(shè)計了這樣三個問題：為什么有些物體做直線運動，有些物體做曲線運動？你如何控制物體的軌跡？請你拿手中的橡皮試一試。由此過渡到曲線運動的條件這個知識點。

由此可見，在高中物理教學(xué)中采用設(shè)計啟發(fā)式問題的方法，不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生鏈接課外資源，開展探究性的拓展學(xué)習(xí)，同時還能引導(dǎo)學(xué)生在日后的學(xué)習(xí)中主動地構(gòu)建體系，提升學(xué)生的發(fā)散思維。

結(jié) 語

總而言之，在高中物理的實際教學(xué)中結(jié)合具體的物理教學(xué)內(nèi)容采用問題引領(lǐng)的教學(xué)方式，不僅能夠強化學(xué)生對物理知識的掌握程度，還能有效提高學(xué)生的物理探究能力，促使學(xué)生更主動地投入學(xué)習(xí)中。

[1]林潔.啟發(fā)式綜合教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].理科考試研究，2016，(7)：49-50.

[2]於雷.啟發(fā)式教學(xué)在高中物理課堂中運用研究[J].中學(xué)物理，2015，(2)：37.