高中物理教學(xué)論文 新課程高中物理探究式教學(xué)案例淺談

1、新課程高中物理探究式教學(xué)案例淺談 文章摘要：探究式教學(xué)是以探究為基本特征的一種教學(xué)活動(dòng)形式,符合教學(xué)改革的精神和實(shí)際,能使班級(jí)教學(xué)煥發(fā)出生機(jī)勃勃的活力。在物理課程中指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，是讓學(xué)生像科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)研究一樣，通過(guò)自主的探究活動(dòng)，學(xué)習(xí)物理概念和物理規(guī)律，在探究和獲取知識(shí)的同時(shí)，體會(huì)科學(xué)家研究科學(xué)時(shí)的探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，達(dá)到對(duì)學(xué)生情感、態(tài)度.價(jià)值觀的最終培養(yǎng)。關(guān)鍵詞：探究式教學(xué) 學(xué)習(xí)興趣 物理學(xué)史 探究能力不僅在中國(guó)，就是在國(guó)際改革浪潮中，“探究”也是出現(xiàn)頻率最高的幾個(gè)關(guān)鍵詞之一。 “科學(xué)探究”在美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中有這樣的界定：“科學(xué)探究指的是

2、科學(xué)家們用來(lái)研究自然界并根據(jù)研究所獲事實(shí)證據(jù)做出解釋的各種方式?？茖W(xué)探究也指的是學(xué)生構(gòu)建知識(shí)、形成科學(xué)觀念、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的各種活動(dòng)?！北疚闹饕谖锢斫虒W(xué)中如何開(kāi)展探究式教學(xué)談?wù)剛€(gè)人意見(jiàn)和做法。一、創(chuàng)設(shè)情景、激發(fā)興趣美國(guó)心理學(xué)家布魯納說(shuō)：“學(xué)習(xí)的最好動(dòng)機(jī)，乃是對(duì)所學(xué)教材本身的興趣”；這就是說(shuō)，濃厚的學(xué)習(xí)興趣可激起強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動(dòng)力，使學(xué)生自強(qiáng)不息，奮發(fā)向上?！芭d趣是最好的教師”，著名教育學(xué)家皮亞杰則說(shuō)“兒童不是被動(dòng)地接受知識(shí)，也不是被動(dòng)的接受環(huán)境刺激，而是具有主動(dòng)性的人，他的活動(dòng)受興趣的支配?！彼晕覀?cè)谡n上應(yīng)該觸及學(xué)生的心靈，應(yīng)像磁鐵一樣把學(xué)生牢牢吸住。教師要充分利用學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的好奇心、神

3、秘感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究動(dòng)機(jī)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、參與性和實(shí)踐性。比如給出單擺的周期公式之前，首先創(chuàng)造情景讓學(xué)生猜猜單擺的周期與哪些因素有關(guān)？激發(fā)學(xué)生對(duì)未知事物的一種好奇心，學(xué)生可能猜出與擺球的質(zhì)量有關(guān)、與擺長(zhǎng)有關(guān)、與擺球放的振幅有關(guān)等。老師這時(shí)讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。例如在講光的色散時(shí)，提出雨后天空中的彩虹為什么是五顏六色的？在講人造衛(wèi)星時(shí)，提出人造衛(wèi)星受到地球的萬(wàn)有引力，為什么不落回地面，卻在空中運(yùn)行？在講遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，變電站為什么用高壓送電？講電磁波時(shí)，提出為什么遙控器可以遙控電器、用手機(jī)可以打電話(huà)、收音機(jī)可以聽(tīng)廣播？通過(guò)這些問(wèn)題能引起學(xué)生的興趣，制造懸念，誘發(fā)學(xué)生去

4、探究相應(yīng)的物理規(guī)律。二、讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展探究在物理學(xué)中，許多自然事物的本質(zhì)屬性要通過(guò)實(shí)驗(yàn)才能揭示。對(duì)于實(shí)驗(yàn)的宏觀現(xiàn)象，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的變化，要善于分析，要透過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì)；通過(guò)數(shù)據(jù)的變化來(lái)抽象出概念或規(guī)則，所以探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，往往就是獲得知識(shí)的過(guò)程。例如在歐姆定律教學(xué)中開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)，在掌握電流強(qiáng)度、電壓和電阻三個(gè)物理概念基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量法，改變電流的大小，分別研究電流與電壓；電流與電阻的關(guān)系，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出歐姆定律，并在應(yīng)用中加以鞏固和深化，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)也是很抽象的，若通過(guò)儀器的數(shù)據(jù)變化來(lái)分析，就容易理解了。在探究“電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)”的問(wèn)題時(shí)，老師問(wèn)學(xué)生

5、：如果改變通過(guò)電磁鐵的電流或者改變電磁鐵的匝數(shù)，它的磁性強(qiáng)弱會(huì)改變嗎？學(xué)生相互討論：假設(shè)通過(guò)電磁鐵的電流由0.1A增加到0.2A，電磁鐵的磁性會(huì)怎樣？是否可以這樣推測(cè)：導(dǎo)線(xiàn)中的0.2A電流是兩股0.1A電流匯合而成的，每股電流都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，兩個(gè)相同磁場(chǎng)合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。如果電磁鐵的電流不變，線(xiàn)圈由200匝增加到400匝，它的磁性又會(huì)怎樣？是否可以這樣推測(cè)：400匝線(xiàn)圈是由兩組200匝線(xiàn)圈組合而成的，每組線(xiàn)圈都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，兩個(gè)相同磁場(chǎng)合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。通過(guò)以上推測(cè)可以想到：電磁鐵的線(xiàn)圈匝數(shù)越多，通過(guò)的電流越大，電磁鐵的磁性將越強(qiáng)。這就是對(duì)“電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)

6、”進(jìn)行探究的可能實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的推測(cè)和假設(shè)。和猜想一樣，推測(cè)和假設(shè)的根據(jù)是探究者自己的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)以及所探究問(wèn)題的科學(xué)事實(shí)。在教學(xué)中多設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究是一種有效的途徑。因?yàn)閷W(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)中親身經(jīng)歷了知識(shí)的形成過(guò)程，并成為知識(shí)的再發(fā)現(xiàn)者。對(duì)于課本上的許多演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)都可改為探索性實(shí)驗(yàn)。例如：在楞次定律教學(xué)時(shí)，先用實(shí)驗(yàn)展示情景：導(dǎo)線(xiàn)在蹄形磁鐵中切割磁感線(xiàn)閉合回路中有電流，電流的方向可用右手定則確定。然后提出問(wèn)題，當(dāng)閉合圓形線(xiàn)圈靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大的磁場(chǎng)中時(shí)，方向如何判斷？由于感應(yīng)電流的產(chǎn)生是由磁通量的變化引起的，所以可以引導(dǎo)學(xué)生猜想感應(yīng)電流的方向與磁通量變化有關(guān)，于是引導(dǎo)學(xué)

7、生用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的猜想。首先讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)：在實(shí)驗(yàn)之前，先用一節(jié)舊電池檢查電流的方向與靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向關(guān)系，然后，用靈敏電流計(jì)與副線(xiàn)圈相連，將條形磁鐵在線(xiàn)圈中插入和抽出，觀察這兩個(gè)過(guò)程中感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)的方向及磁通量變化的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，從而得出楞次定律。通過(guò)這樣引導(dǎo)學(xué)生探究，就會(huì)使學(xué)生在獲取基礎(chǔ)知識(shí)的過(guò)程中又學(xué)會(huì)了科學(xué)思維的方式，掌握了探究性學(xué)習(xí)的方法。三、利用物理學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀在物理教學(xué)過(guò)程中，要結(jié)合物理學(xué)史對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育，培養(yǎng)學(xué)生

8、的情感態(tài)度與價(jià)值觀。在物理學(xué)史上，有許多物理學(xué)家以常人難以想象的毅力、信心和意志，與困難作斗爭(zhēng)，與傳統(tǒng)的過(guò)時(shí)的觀念作斗爭(zhēng)，與科學(xué)界內(nèi)部和外部的阻力甚至迫害作斗爭(zhēng)，愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)、追求真理、敢于創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、唯物唯實(shí)。他們的業(yè)績(jī)長(zhǎng)存史冊(cè)，他們的精神彪炳千秋。例如，哥白尼經(jīng)過(guò)三十多年認(rèn)真仔細(xì)的天文觀察，寫(xiě)出天體運(yùn)行論，糾正了地心說(shuō)的錯(cuò)誤，引起了自然科學(xué)史上的一次革命。美國(guó)的富蘭克林做風(fēng)箏試驗(yàn)而被雷電擊暈，待他醒來(lái)時(shí)，還風(fēng)趣地說(shuō)：“好家伙，我本想電死一只火雞，結(jié)果差點(diǎn)電死一個(gè)傻瓜!”這些為科學(xué)試驗(yàn)而不屈不撓的高尚品質(zhì)和不畏艱險(xiǎn)，奮不顧身而又非常風(fēng)趣、樂(lè)觀的精神，是物理學(xué)史教學(xué)中讓年輕的學(xué)子們永遠(yuǎn)銘記的。

9、又如法拉第為實(shí)現(xiàn)“磁向電的轉(zhuǎn)化”而艱苦探索十余年；焦耳為測(cè)定熱功當(dāng)量進(jìn)行了四百多次實(shí)驗(yàn)，歷盡二十多年；卡文迪許將自己一身獻(xiàn)給科學(xué)事業(yè)，埋頭實(shí)驗(yàn)室工作長(zhǎng)達(dá)五十年之久等。在講盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程時(shí)，為了確定該核反應(yīng)過(guò)程是粒子從氮核直接打出質(zhì)子，還是粒子打進(jìn)氮核后形成的復(fù)核發(fā)生衰變時(shí)放出的，布拉凱特從拍攝了兩萬(wàn)多張?jiān)剖艺掌校K于從四十多萬(wàn)條粒子徑跡照片中發(fā)現(xiàn)了有八條產(chǎn)生分*，從而證實(shí)質(zhì)子是粒子打進(jìn)氮核后形成新的復(fù)核放出的，教育學(xué)生在探究過(guò)程中要有認(rèn)真、細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)品質(zhì)。這些事例可以激發(fā)學(xué)生向這些科學(xué)家們學(xué)習(xí)，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，為科學(xué)的發(fā)展和人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。四、滲透科學(xué)方法，

10、培養(yǎng)探究能力在探究性教學(xué)過(guò)程中，不僅要求學(xué)生掌握探究的方法，更為重要的是培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，主要是綜合分析問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。1、綜合分析問(wèn)題的能力培養(yǎng)在探究性教學(xué)過(guò)程中，要使學(xué)生通過(guò)探究獲得知識(shí)，關(guān)鍵是學(xué)生要在用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的基礎(chǔ)上，將假設(shè)上升到理論，歸納出規(guī)律性的結(jié)論，這就需要一定的綜合分析能力。在新課程高中物理必修(1)滑動(dòng)摩擦力的教學(xué)中，面對(duì)“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)生活中的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)，猜想問(wèn)題的可能成因：可能與物體的重力有關(guān)；可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)；可能與接觸面的大小有關(guān)；可能與接觸面間的壓力有關(guān)；可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；可能與物

11、體的運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)等等。學(xué)生的猜想和假設(shè)既為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究提供了方向，又在猜想和假設(shè)的過(guò)程中得到了科學(xué)方法的訓(xùn)練。教師提供一些實(shí)驗(yàn)器材供學(xué)生選擇，分組安排學(xué)生探究摩擦力與壓力、接觸面材料、接觸面粗糙程度等的關(guān)系，嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法來(lái)解決、認(rèn)識(shí)科學(xué)規(guī)律，使其樂(lè)于探究自然界的奧秘，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。最后，通過(guò)學(xué)生的一一探索，生生間的相互交流，師生的歸納總結(jié)，不難得出滑動(dòng)摩擦力的大小與相互間的正壓力成正比，還與接觸面的粗糙程度、材料有關(guān)這一結(jié)論。2、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)在探究性教學(xué)過(guò)程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生將通過(guò)探究學(xué)到的知識(shí)和方法進(jìn)行遷移，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展科技創(chuàng)新活動(dòng)，進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生

12、的創(chuàng)新能力。在解決問(wèn)題，特別是解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生的創(chuàng)新能力將得到進(jìn)一步地訓(xùn)練和發(fā)展。當(dāng)然，這類(lèi)題目絕對(duì)不是靠簡(jiǎn)單的死記硬背書(shū)本知識(shí)和套用物理公式就能解決的，而是需要從創(chuàng)新的角度，運(yùn)用創(chuàng)造性思維來(lái)解決。如這樣一道題：一同學(xué)要把懸掛在天花板上的兩根細(xì)繩系在起，但這兩根細(xì)繩相距很遠(yuǎn)，他無(wú)法同時(shí)把它們抓?。环块g里只有一把椅子和一把鉗子。此同學(xué)嘗試用椅子來(lái)解決問(wèn)題，但未能成功，那么該怎么辦呢?能否運(yùn)用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)來(lái)解決此問(wèn)題呢?鉗子可以起什么作用?學(xué)生經(jīng)過(guò)思考，也許會(huì)想到利用單擺的知識(shí)：把鉗子系在一根繩子的下端，使其擺動(dòng)，然后抓住另一根繩子站到二者的中間，待第一根繩子擺過(guò)來(lái)時(shí)把它抓住，這樣就可

13、以把二者系在一塊了。這類(lèi)問(wèn)題，既鞏固了所學(xué)的知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“當(dāng)一個(gè)畢業(yè)生離開(kāi)學(xué)校時(shí)，如果把學(xué)到的知識(shí)忘光了，那么這時(shí)他所剩下的才是學(xué)校教師在他們身上進(jìn)行教育的真正成果。”這句話(huà)充分反映創(chuàng)新思維能力的重要性，不要僅僅教給學(xué)生“是這樣”，更重要的是要讓學(xué)生弄清“為什么是這樣”。“教是為了不教”，牢記這句話(huà)，只有這樣，我們的教師才算是成功的教師，我們的教育才算是成功的教育。3、實(shí)踐能力的培養(yǎng)“探究式教學(xué)”重在知識(shí)技能的應(yīng)用，而不在于掌握知識(shí)的多少。學(xué)以致用是物理學(xué)基本特征，注重知識(shí)技能的應(yīng)用為物理探究提供廣闊的空間。首先要讓學(xué)生理解知識(shí)的實(shí)用價(jià)值，讓學(xué)生清楚學(xué)知識(shí)的目的

14、，主要是用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。為什么電視機(jī)的屏幕能夠顯現(xiàn)各種顏色？為什么滾燙的開(kāi)水和涼涼的冰棍都能冒出“白氣”來(lái)？為什么聽(tīng)聲音我們就能知道是誰(shuí)在說(shuō)話(huà)？教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間到工廠、建筑工地、碼頭等地去觀察，看看哪些地方用到了所學(xué)物理知識(shí)。例如：學(xué)生學(xué)習(xí)了能量守恒定律、能源的開(kāi)發(fā)和利用、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)等知識(shí)，可組織學(xué)生到水力發(fā)電廠去參觀，讓學(xué)生將書(shū)本知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)實(shí)用價(jià)值的理解，其次，要運(yùn)用學(xué)生所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。例如：學(xué)生學(xué)習(xí)了電路知識(shí)，可以讓學(xué)生去了解電飯鍋、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)的工作原理，并指導(dǎo)學(xué)生如何檢查電路故障，進(jìn)行簡(jiǎn)單的裝修，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。最后要組織學(xué)生進(jìn)