新課程標準下物理“探究學習”教學例析

摘要 “探究學習”的倡導者是美國芝加哥大學施瓦布教授，他強調學生學習方法與過程，認為探究過程與方法適合在理科教學中培養學生的“創造力”。并進一步指出，教師的新技術和習慣不是命令學生學習，而是教授學習的方法，培養自我汲取知識的能力。

關鍵詞 新課程；物理；探究學習；例析

新課改后的物理教材即現行教材體現了對學生探究能力的培養，從整個結構上為學生的自主發展留下了空間，非常注重學生實驗，演示實驗、有趣的小實驗和低成本實驗的吸引力，這不僅讓學生們學到了物理知識，而且還讓他們經歷一些探究過程，學習科學探究方法，提高學生自主學習的能力。由此看出物理新課程旨在提高學生的科學素養，現代科學知識發展的日新月異，教師不可能在學校教育時間里，把物理學的事實和原理都傳授給學生，但是讓學生了解科學的發展過程，就能夠使學生更好地依靠自己主動地獲取科學知識。

新課改前，課堂教學的目的幾乎被唯一定向為向學生傳授應試必備的基礎知識和基本技能上，這樣一來，“滿堂灌”“填鴨式”也就必然成了主要的課堂教學模式。這樣的教學模式只能提高學生的考試成績，使學生較順利地步入重點大學的殿堂。但新課改的終極目標是讓學生生動起來，成為科學探究的主人。那么怎樣才能做到這一點呢？筆者做了大量的嘗試。下面以“探究功與物體速度變化的關系”的教學為例，談一些粗淺的認識。

“探究功與物體速度變化的關系”是一節非常典型的探究課，前幾套教材中從來沒有類似的課。課標要求兩個課時完成，教學目標之一就是要求學生體驗探究過程和科學推理的樂趣，并通過實驗探究的各個環節，培養科學探究精神。為此我在設計這節課的探究性實驗的教學時，引導學生大膽猜測，勇于探究，探究的思路不必拘泥于課本所列方法。在本節課中，教師既要引導學生大膽設計實驗方案，又要引導學生對實驗數據進行細致分析，善于捕獲有用的信息。為體現學生的自主性，建議實驗小組選一個代表簡述實驗過程，數據采集及所得到的結論，而學生的討論和交流可能超出教師的預期，但這更能體現教學的開放性。為達到這樣的目的，我在教學過程中做了如下嘗試：

問題1 物體的動能跟哪些因素有關呢？怎樣改變物體的動能？

教師讓學生充分思考、討論，然后各小組選出代表各抒己見，熱鬧空前。由于初中學生學習的動能的知識 ，學生得到“動能與質量與速度有關”，是容易的。改變物體動能還需老師引導得到，力做功改變物體的動能，從而改變物體的速度大小。（因為學生會提出力改變了物體的速度）這一部分的情景創設為本節課問題的提出做出了較為充分的準備。

問題2 對物體做功與物體速度大小的改變有做么關系呢？

不同小組討論后，提出自己的看法。有功與速度成正比例的，有功與速度成反比例的等等。

這個環節提出了問題，是猜測與假設，是創新思維的一部分。“真的如同學們的猜測嗎？”這樣的設問提醒學生設計實驗來驗證自己的猜測。從而得到功與速度的定量關系。但是要提醒學生：速度變化是對物體做功的結果。

問題3 探究中，應如何對物體做功呢？定量關系的探究要求具體的數量，能否測量每次對物體做的功呢？

學生們討論得到諸多種實驗設想。由加速度與力的關系實驗想到由于W=FL，設計用砝碼盤牽引著小車做實驗，可以讓砝碼及砝碼盤的重力來做功，通過測質量和做位移測量功的大小。這是很不錯的方案，由彈力做的探究實驗提出“彈力對物體做功，用F—x圖象測量功”。課本的方案等等。各種方案對比，分析各自的優勢和不足。最后用了課本上方案。科學性、嚴謹性提示：這些方案中，阻力是不是出對物體做了功？速度的改變與阻力做有關系嗎？學生積極討論，實驗中要探究的是橡皮筋對小車做功與小車速度改變間的關系。有阻力做功的話就偏離了我們要探究的目標。由此引導學生提出平衡摩擦力的方案。

問題4 怎樣測速度呢？你為什么認為你測量的速度是做所產生的？

測速度的方案學生會提出：用打點計時器，用氣墊導軌配套的光電門，有提出用閃光照像法，還有學生提出用測速儀等。引導學生分析得出物體勻速運動階段的速度即是要測量的。在用各種不同方法測量小車速度時，教師應引導學生通過各種途徑了解實驗的原理。學生實驗不僅僅是動手實驗，更是不斷動腦，不斷解決問題的過程，而實驗的價值也體現于此。在引導學生進行數據的分析與處理時，可以抓住學生所畫的W-V圖像、W--v2圖像進行分析，用excel軟件進行數據處理，通過電腦進行擬合得出力所做的功與物體速度變化間關系，使學生對實驗探究得出的結論印象更加深刻、更加清晰。

最后教師和學生一起得出在探究功與物體速度變化的關系中思維的方法是：提出問題（功與物體速度變化有什么關系）、做出猜測（功與速度成正比，還是與速度的平方成正比，還是其它）、設計實驗并做實驗（本節實驗）、獲取數據（成倍數關系的功和對應的速度）、分析論證（功與速度平方成正比）、交流與評估。

教師因勢利導地鼓勵學生，有些學生很有創意，他們對生活用品稍做改動成了方便衫的新型工具，這些學生就是善用科學思維來探究問題的。在科學發展日新月異的今天，科學界仍有很多問題未得到解決，學生的奇思妙想，敢于質疑，大膽猜想，大膽實驗，就是要培養的科學素質。為人類改造自然，征服自然做出貢獻。物理學是一門豐富多彩的自然科學，物理定律的發現過程就是科學探究的過程，如果教師精心策劃好每一節課，適時地滲透科學探究的理念，就能使學生最大限度地接受科學家的思維方法，變被動為主動，積極熱情地投入到這門學科的學習中，使學生獲得基礎知識與基本技能的同時，學會分析問題和解決問題的方法，形成正確的科學價值觀，這才是新課改的初衷和目標。