善用啟發式問題，培養物理探究力

◇ 山東 劉淑慶

在物理教學中，所謂啟發式問題就是能夠引導學生去猜測、觀察、體驗、思考的物理問題.基于啟發式問題的教學方法以物理問題為抓手，通過問題來發展學生的物理探究能力.

1 用啟發式問題指導學生去觀察物理

物理是建立在實驗基礎上的學科，高中生要想學好物理，必須具備較強的觀察力.所以，教師在引導學生認識物理問題時，要巧妙運用啟發性問題，引領學生去觀察、體驗物理知識，提高學生的物理探究能力.例如，教師在“互感與自感”一課的課堂設計中，應先引導學生對電磁感應知識進行復習，讓學生回顧電磁感應現象，之后引入新知識教學.結合教材中的電磁感應圖例、實物連接圖，讓學生仔細觀察與線圈串聯和不與線圈串聯的燈泡的明暗變化，并設計問題：當開關閉合瞬間，兩個燈泡將會怎樣？當開關持續閉合時，兩個燈泡又會怎樣？開關斷開的瞬間，兩個燈泡會怎樣？三個問題，正是從電磁感應知識入手，讓學生在實驗觀察中去發現問題，去探索開關閉合時，兩個燈泡會發生怎樣的變化.然后，結合所觀察到的現象，讓學生思考并得出結論：兩個燈泡出現不同現象，與線圈串聯的燈泡緩慢變亮或緩慢變暗，而不與線圈串聯的燈泡則沒有這種現象，這與電流的變化有直接關系，說明線圈對電流具有一定的阻礙作用.真實的物理現象能夠使學生更深入地理解這一物理知識.

2 利用啟發式問題引導學生分析和總結

在物理課堂教學中，實驗是非常重要的一部分.教師在優化課堂教學設計時，要善于運用物理實驗，設計啟發式問題，讓學生帶著問題去做實驗，既發展學生的實驗操作能力，又發展物理探究思維品質.例如，在學習“斷電自感”實驗時，教師可以在實驗設計前，提出如下問題：對于電路中的燈泡，是否只要斷電，燈泡就會閃亮？如果是，請通過實驗來驗證.如果不是，請說明理由.該問題就是圍繞“斷電自感”提出的.教師通過問題的提出激發了學生的實驗熱情，讓學生靜心地去思考這一問題，并通過實驗觀察得出相應結論.學生還可以通過實驗探究“斷電自感現象”，對線圈電阻和燈泡電阻是否有一定要求.為此，我們可以分別設置線圈電阻大于燈泡電阻、線圈電阻小于燈泡電阻、線圈電阻等于燈泡電阻三種情況，讓學生觀察“斷電自感現象”.由此，讓學生清晰認識自感現象，掌握科學的實驗方法，進而得出結論.同時，啟發式問題的設計還能結合實驗過程，引領學生從數據分析中歸納總結物理規律.實驗探究不僅要檢驗實驗原理，懂得實驗器材的使用方法及實驗探究步驟，還要掌握實驗方法，對實驗結論做到靈活運用.如在探究“加速度與力、質量的關系”時，該實驗所需器材有：帶滑輪的長木板、小車、氣墊導軌、打點計時器、夾子、秒表、鉤碼、光電門、細線等.在設計實驗前，要結合實驗中測量的物理量，制作實驗表格，記錄“加速度與力”“加速度與質量”等數據，為后續分析數據創造條件.教師提出啟發式問題：如何粗略估計加速度與力、質量的數量關系？結合數據如何反映a-F、a-m 的關系？如何確定a-m 關系？曲線能否反映二者成反比？在分析實驗數據時，可以讓學生結合數據繪制相關物理量關系圖象，對照圖象分析加速度與力、質量的關系，最后得出加速度與質量成反比、與外力成正比的結論.

3 借助啟發式問題關注學生發散思維的養成

發散思維是研究物理問題、培養物理邏輯思維的重要保障.在高中物理教學中，教師可以通過啟發式問題的設計，了解學生學情與認知經驗，借助啟發式問題，滲透新知識，解決新問題，發展學生的物理能力.如在學習“曲線運動”時，教師可以引入多媒體素材，以視頻展示物理現象，結合啟發式問題完成課程導入.例如展示切割機切割鋼管時火花飛濺的場景；展示游樂場摩天輪轉動的視頻.觀看視頻后，教師引出啟發式問題：轉動的鋼管和運動中的摩天輪做什么運動？它們各自的速度方向是怎樣的？通過學生自己討論與歸納，得出結論：二者都是做圓周運動，速度方向就是該點的切線方向.由此，引出“曲線運動”概念，讓學生了解曲線運動的特點.之后，教師再設計以下啟發式問題：為什么有的物體做直線運動，有的物體做曲線運動？如何控制物體的運動軌跡？由此實現“曲線運動探究”向“曲線運動條件探究”的教學過渡，為學生展開拓展學習奠定基礎.

總之，在教學中，教師要善用啟發式問題，讓學生運用所學知識去探究物理問題，提升物理學科核心素養.