物理教學中學生自主探究能力的培養

劉欣

【關鍵詞】 物理教學;自主探究能力;機械能守恒定律

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2019）17—0186—01

探究是科學發展和科學教育的有效途徑，新課程強調用探究的方式學習科學。物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗是物理教學中必不可少的重要手段。如何利用教材中實驗素材和開發實驗資源開展探究性學習，讓物理實驗以其獨特的魅力、豐富的內涵在培養學生探究能力方面發揮著不可替代的作用，是每一個物理教師應該思考并解決的問題，本文以《機械能守恒定律》為例探討這一問題。

一、高中物理機械能守恒定律的基本方法和物理思想

1.機械能守恒定律的基本方法

第一，是機械能之間進行轉化和守恒的定律表達式：機械能轉化的表達式為：ΔE減=ΔE增;機械能守恒表達式為：Ek初+Ep初=Ek末+Ep末。第二，機械能守恒的技能和技巧：機械能轉化表達式的ΔEp=mgΔh是一個絕對量，所以不需要對零勢面進行規定;機械能守恒式中的Ep=mgh則是一個相對量，零勢面需要進行規定。

2.機械能守恒定律的物理思想

對于機械能守恒定律的物理思想，我們可以借助于圖示來進行解析，比如三個小球分別沿著光滑軌道自由下落，下落高度是一致的，求小球末速度的大小，如圖所示。

小球末速度的計算方法主要有兩種，一是借助于牛頓第一定律來計算，雖然V1和V2可以計算出來，但是V3計算不出。而第二種就是利用機械能守恒定律來計算：首先根據公式：E末=E初，繼而可得公式：mgh=mv2，V1=V2=V3=。

二、創設情境，設疑激趣

通過翻滾過山車視頻資料引課，在學生沉浸于驚險與刺激中，引導學生對翻滾過山車原型進行合理的假設，通過簡化處理，建立物理模型，再用離心軌道（如圖）模擬這一運動，創設適于提出問題的情境，引發學生認知沖突：

1.滾過山車何處最驚險？

2.如要安全過關，對釋放高度有何要求？

3.釋放點低于圓軌最高點，行不？

4.等高呢？運動情境如何？（請學生描述并演示）

5.釋放點再高一點？（多次演示，探求臨界點）

這樣，通過嘗試的方法雖然確定了該點，但過程機械重復，精度不高，能否利用理論分析，通過定量計算的方法一步到位呢？而通過本堂課的學習，將有助于此類問題的解決，激勵學生的學習興趣和求知欲。通過引起視覺沖擊的視頻和后續模擬實驗，建立具體情境，學生有了思維的依托，將理性認識轉化成了親身體驗的“感性”認識，繼而引導學生利用該裝置分析能量的轉化過程，最后由學生總結可以得到：動能和重力勢能是可以相互轉化的。這樣，利用一套實驗裝置有序展開教學活動，完成多項實驗任務，有效地提高了課堂教學效率。

三、應用拓展，學以致用

物理源于生活，又用于生活，具有鮮明的生活性和實用性，物理知識已滲透到社會生活的各個方面、各個角落。因此在物理課堂教學中，應結合教學的重難點，盡可能地創造條件，將生活資源整合到物理課堂教學中，使學生感受到物理知識的應用就在身邊，激發他們自覺應用物理知識解決問題的興趣。

如，簡介怪坡現象探究其怪因。出示滾輪實驗裝置（如圖），進行模擬演示后，引導學生初步分析怪坡現象的成因，鼓勵學生上網查閱相關資料，組織小組討論，開展研究性學習，并對此作出合理解釋。

物理課堂教學是學生個體智力活動與教師課堂教學高效結合的過程，既是科學又是藝術，有其自身的科學性和策略性。這就要求教師在課堂教學過程中必須根據物理學科的特點和現代中學生的認知心理學特點，合理安排教學過程、教學方式和手段。在體現物理的科學性、嚴密性的同時，在教學中教師應善于創設情境，很有必要在物理課堂上適時、適度、適量地引入實驗，增強學生的感性認識，引導學生開展實踐活動，讓學生在感性的物理情境中感受物理、體驗物理，不斷發現問題，進行探究，進而解決問題，在豐富的情境中積極探索，發展思維。

編輯：張 昀