在新課標(biāo)理念下談《力的合成》的探究式教學(xué)

1、在新課標(biāo)理念下談力的合成的探究式教學(xué)江蘇教育學(xué)院附屬高級中學(xué) 朱琦摘要：科學(xué)探究已被列入了新課程目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)之中，作為必須實(shí)施的內(nèi)容要求。而探究式課堂教學(xué)，是以探究為主的教學(xué)。教師作為探究式課堂教學(xué)的導(dǎo)師，為學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)置探究的情境，建立探究的氛圍，促進(jìn)探究的開展，把握探究的深度，評價探究的成敗。學(xué)生作為探究式課堂教學(xué)的主人，根據(jù)教師提供的條件，明確探究的目標(biāo)，思考探究的問題，掌握探究的方法，敞開探究的思路，交流探究的內(nèi)容，總結(jié)探究的結(jié)果。關(guān)鍵詞：探究 教學(xué) 設(shè)疑 辨疑 釋疑 生疑新一輪國家基礎(chǔ)教育課程改革的一個重要而具體的目標(biāo)，就是要改變至今仍普遍存在的學(xué)生被動接受、大運(yùn)動量反復(fù)操練的學(xué)習(xí)

2、方式，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與的探究式學(xué)習(xí)?？茖W(xué)探究不僅被作為重要的理念強(qiáng)調(diào)、作為教學(xué)建議提出，而且被列入了課程目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)之中，作為必須實(shí)施的內(nèi)容要求。所謂探究式課堂教學(xué)，就是以探究為主的教學(xué)。具體說它是指教學(xué)過程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會，讓學(xué)生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動，將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)形式。探究式課堂教學(xué)特別重視開發(fā)學(xué)生的智力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)自學(xué)能力，力圖通過自我探究引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)方法

3、，為終身學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。教師作為探究式課堂教學(xué)的導(dǎo)師，其任務(wù)是調(diào)動學(xué)生的積極性，促使他們自己去獲取知識、發(fā)展能力，做到自己能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題；與此同時，教師還要為學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)置探究的情境，建立探究的氛圍，促進(jìn)探究的開展，把握探究的深度，評價探究的成敗。學(xué)生作為探究式課堂教學(xué)的主人，自然是根據(jù)教師提供的條件，明確探究的目標(biāo)，思考探究的問題，掌握探究的方法，敞開探究的思路，交流探究的內(nèi)容，總結(jié)探究的結(jié)果?？偠灾?，探究式課堂教學(xué)是教師和學(xué)生雙方都參與的活動，在物理課堂教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體探究作用，多角度、不同層次地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。本文就力的合成教學(xué)談探究式課堂教學(xué)

4、的開展。一、 設(shè)疑激趣，激發(fā)探究動機(jī)設(shè)疑激趣是前提，根據(jù)奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論：創(chuàng)設(shè)問題情景，引發(fā)學(xué)生對知識本身的興趣，產(chǎn)生認(rèn)知需要產(chǎn)生一種需要學(xué)習(xí)的心里傾向，激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)。因此新課導(dǎo)入通過富有挑戰(zhàn)性、激勵性的問題創(chuàng)設(shè)情境，巧妙設(shè)疑，學(xué)生通過觀察、感知，產(chǎn)生疑問，發(fā)現(xiàn)問題引起“認(rèn)識沖突”，激起學(xué)生的興趣和求知欲望，從而喚起學(xué)生的創(chuàng)新意識。比如在力的合成的教學(xué)中，在復(fù)習(xí)初中“同一直線上二力的合成”知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上，出示幻燈片投影，舉出下面的實(shí)例：在現(xiàn)實(shí)生活中，有這樣的例子：兩位同學(xué)沿不同方向共同用力提住一袋土石，解放軍戰(zhàn)士一人也能提住同一袋土石。從而引出合力、分力、力的合成的概念。問：若一袋土石

5、重300N，兩學(xué)生的合力應(yīng)是多少？兩學(xué)生用的力是多少？是150N嗎？分組實(shí)驗(yàn)：取一鉤碼，兩彈簧稱，先用一彈簧稱鉤住鉤碼，讀數(shù)，然后用兩彈簧稱鉤住鉤碼，改變兩彈簧稱間的夾角，讓學(xué)生讀數(shù)，學(xué)生會驚訝的發(fā)現(xiàn)兩彈簧秤的讀數(shù)隨著家教的變化，可以大于鉤碼的重力，也可小于鉤碼的重力。問：互成角度的兩個力的合力跟兩個力究竟有怎樣的關(guān)系呢？由此激起學(xué)生的求知欲望。質(zhì)疑是探究的基礎(chǔ)，在強(qiáng)烈的求知欲的驅(qū)動下，帶著問題探討，邊議邊思考，激活學(xué)生創(chuàng)新的靈感。二、 辨疑解難，實(shí)踐探究 辨疑解難是關(guān)鍵，針對學(xué)生在探究中提出的疑難, 教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一些探索性實(shí)驗(yàn), 或?qū)⒔滩闹械哪承?yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn),

6、引導(dǎo)學(xué)生動手、動腦在實(shí)踐中探究. 同時還可運(yùn)用實(shí)物模型、圖表和多媒體等直觀手段和生動的語言描繪進(jìn)行形象化教學(xué), 想方設(shè)法架設(shè)宏觀與微觀的橋梁, 將看不見摸不到的微觀抽象知識變成具體形象的比喻, 以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識, 激發(fā)學(xué)生積極討論探究, 誘導(dǎo)學(xué)生辨析疑難, 以辨激思、以辨明理, 使學(xué)生在辨疑解難的過程中有所感、有所思, 還要有所悟, 積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。比如：在力的合成的教學(xué)中，當(dāng)激起學(xué)生“互成角度的兩個力的合力與分力的大小、方向是否有關(guān)？如果有關(guān)，又有什么樣的關(guān)系？”的疑問的情況下，指導(dǎo)學(xué)生利用“方木板、彈簧秤、橡皮筋、8開白紙、50cm細(xì)線、圖釘、有刻度的三角板、記號筆、大鐵夾

7、”設(shè)計探究性實(shí)驗(yàn)，首先圍繞“力的作用的等效性”設(shè)計問題啟發(fā)學(xué)生自己確定應(yīng)如何實(shí)驗(yàn)：用兩只彈簧秤分別鉤掛細(xì)繩套，同時用力互成角度地沿規(guī)定的方向拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸長到O點(diǎn)；用記號筆分別在相應(yīng)位置記下兩個彈簧秤的讀數(shù)。這就是分力的大小，分力的方向分別沿細(xì)繩方向，用一只彈簧秤通過細(xì)繩套也把橡皮筋拉到同樣的位置O，用記號筆記下細(xì)繩的方向，并在相應(yīng)位置記下彈簧秤的讀數(shù)。這就是合力的方向、大小。這時教師指出實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意的問題，由學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)，做完實(shí)驗(yàn)后，啟發(fā)學(xué)生用力的圖示法形象地將分力和合力的大小、方向表示出來。進(jìn)一步提問：由此看來，互成角度的兩個力的合成，不能簡單地利用代數(shù)方法相加減。那么合力與

8、分力的大小、方向究竟有什么關(guān)系呢？要求學(xué)生仔細(xì)看看，兩分力與合力的圖示端點(diǎn)與O的位置關(guān)系有什么特點(diǎn)？稍做停頓，引導(dǎo)同學(xué)猜出好像是一個平行四邊形的四個頂點(diǎn)。合力的圖示好像是這個平行四邊形的對角線。教師選擇一位學(xué)生的投影指出：OC好像是這個平行四邊形的對角線，這畢竟是一種猜測，究竟OC是不是這個平行四邊形的對角線呢？我們可以以O(shè)A、OB為鄰邊作平行四邊形OACB，看平行四邊形的對角線與OC是否重合。學(xué)生操作，教師指導(dǎo)，選出典型，投影講評。比較平行四邊形的對角線和合力，發(fā)現(xiàn)對角線與合力很接近。那么結(jié)論是不是普遍的呢？指出：經(jīng)過前人很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對角線的長度、方向，跟合力的大小、方向

9、一致，即對角線與合力重合，也就是說，對角線就表示F1、F2的合力?？梢娗蠡コ山嵌鹊膬蓚€力的合力，不是簡單地將兩個力相加減，而是用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就是平行四邊形定則。當(dāng)然在學(xué)生做的過程中一定也有一些學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對角線與合力相距比較遠(yuǎn)，指出：有這種情況很正常，一個規(guī)律的得出，是由很多人在很長時間里，進(jìn)行了許多次實(shí)驗(yàn)，才能總結(jié)出來，并要經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)。因此，一個規(guī)律，并不是通過一次實(shí)驗(yàn)就能得到的。如果有同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是對角線與合力相距比較遠(yuǎn)，不要著急，課下一起來看看問題出在哪里。這樣，讓學(xué)生在自己原有“同一直線上兩個力的合成”的

10、知識基礎(chǔ)上，通過“質(zhì)疑、猜測、實(shí)驗(yàn)、歸納、總結(jié)”的完整過程，自己得出“不在同一直線上的兩個力的合成”所遵循的“平行四邊形定則”。與此同時，讓學(xué)生在建立“平行四邊形定則”的過程中，體會到“實(shí)驗(yàn)歸納法”的一般原則三、 釋疑檢驗(yàn)，引深探究 釋疑檢驗(yàn)是重點(diǎn)在探究疑難、辨明概念的基礎(chǔ)上, 教師要引導(dǎo)學(xué)生及時進(jìn)行總結(jié)歸納, 適時恰當(dāng)?shù)亟o予精講評價, 通過鞏固練習(xí)檢驗(yàn)教學(xué)效果. 同時還要善于引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用歸納對比的方法將新知識納入原有知識體系中, 由點(diǎn)到線、由線到面構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò), 掌握共性, 突出特征, 找出知識間內(nèi)在的聯(lián)系與規(guī)律比如：在力的合成的教學(xué)中，在學(xué)生得出平行四邊形定則后進(jìn)行以下小結(jié)：互成角度的兩個

11、力的合成，不是簡單地利用代數(shù)方法相加減，而是遵循平行四邊形定則。即合力F的大小不僅取決于兩個分力F1、F2的大小，而且取決于兩個分力的夾角。電腦演示合力與分力大小、方向的關(guān)系的動態(tài)情景。問：如果兩個分力的大小分別為F1、F2，兩個分力之間的夾角為，當(dāng)=0°時，它們的合力等于多少？當(dāng)=180°時，它們的合力又等于多少？它們的合力在什么情況下最大？在什么情況下最小？物體受到水平方向兩個互成90°角的拉力作用，其中F110N，F(xiàn)28N，求這兩個拉力的合力大小如圖所示，一個物體由繞過定滑輪的繩拉著分別用如圖所示的3種情況拉住，在這三種情況下若繩的張力分別為T1、T2、T3

12、，軸心對定滑輪的支持力分別為N1、N2、N3，若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，則A、T1T2T3，N1N2N3B、T1>T2>T3，N1N2N3C、T1T2T3，N1>N2>N3D、T1<T2<T3，N1<N2<N3四、生疑發(fā)展，激勵創(chuàng)新生疑發(fā)展是動力探究式教學(xué)不是以得到某種結(jié)果為終結(jié), 要通過變式練習(xí)將學(xué)生學(xué)到的知識應(yīng)用到實(shí)際之中去解決新的問題, 鼓勵學(xué)生創(chuàng)新. 使他們在實(shí)際應(yīng)用中不僅加深對知識的理解、知識得到遷移、發(fā)展, 而且能力也能得到進(jìn)一步的發(fā)展提高.比如：在力的合成的教學(xué)中，最后進(jìn)行了如下的變式練習(xí)：在靜水中勻速行船的小船，受到的阻力大小為20

13、0N，已知小船在水平方向上受到兩個拉力的作用，其F1大小為100N，方向與小船前進(jìn)的方向成60°角，如圖148所示，則拉力F2沿什么方向才能以最小的拉力使小船勻速前進(jìn)？F2的大小為多少？在圖中畫出F2的示意圖總之，所謂探究式教學(xué)，就是要讓學(xué)生學(xué)有所思，思有所疑，疑有所問，問有所獲，它是現(xiàn)代教學(xué)提倡的優(yōu)良學(xué)習(xí)方式。參考文獻(xiàn)：1 教育部基礎(chǔ)教育司著 走進(jìn)新課程與課程實(shí)施者對話 北京師范大學(xué)出版2 顧明遠(yuǎn) 孟繁華主編 國際教育新理念 海南出版社3 王春英著 探究式課堂教學(xué)模式的建構(gòu)與思考 遼寧師大學(xué)報 04.12Abstract: Scientific exploration has be

14、en listed in the new teaching aim and the new standard of the teaching contents as a requirement which must be carried into execution in teaching .It is discussed here that the role of the teacher , student and the relationship of them in the teaching on exploration style through the issue of the co

15、mposition of forces. The teacher as a leader designs the scenario , creates the environment , controls the degree , encourages the development and estimates the effect of scientific exploration teaching , while the student as a practitioner of scientific exploration understands the teaching aim, considers the issu