例談探究性學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的應(yīng)用

1、例談探究性學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的應(yīng)用國家基礎(chǔ)教育課程改革的一個重要而具體的目標，就是要改變至今仍然普遍存在的學(xué)生被動接受、大習(xí)題量反復(fù)操練的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與的探究式學(xué)習(xí)。在理科各科國家課程標準中，科學(xué)探究的意義以及如何通過國家標準促進探究式學(xué)習(xí)實施的問題，得到了普遍的重視。科學(xué)探究不僅被作為重要的理念強調(diào)、作為教學(xué)建議提出，而且被列入了課程目標和內(nèi)容標準之中，作為必須實施的內(nèi)容要求。這勢必對教材編寫和教學(xué)實踐產(chǎn)生重大影響。義務(wù)教育初中物理課程標準強調(diào)：“在義務(wù)教育階段，物理課程不僅應(yīng)該注重科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練，注重將物理科學(xué)的新成就及其對人類文明的影響等納入課程，而且還應(yīng)重視對學(xué)生

2、終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識以及科學(xué)精神的培養(yǎng)。因此 HYPERLINK / t _blank 物理課程的構(gòu)建應(yīng)注重讓學(xué)生經(jīng)歷從自然到物理、從生活到物理的認識過程，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究實踐，注重物理學(xué)科與其他學(xué)科的融合，使學(xué)生得到全面發(fā)展?！爆F(xiàn)就本人在初中物理教學(xué)中，對探究性學(xué)習(xí)的應(yīng)用與實踐例談如下：一、在構(gòu)建知識過程中引導(dǎo)學(xué)生探究在教學(xué)“流速與壓強的關(guān)系”時，首先將一乒乓球放在一個口朝下的漏斗里，問學(xué)生：用力向下吹氣時，乒乓球會怎樣？學(xué)生的回答常常多種多樣（掉下來、更快向下運動、向側(cè)壁運動等等），接著的實驗讓學(xué)生感到非常奇怪球不僅不掉，還向上跑，從而激起學(xué)生強烈的探究欲望，這時老師并不

3、急于給出答案，而是讓學(xué)生對著兩張下垂并靠近的薄紙片中間吹氣親自進行實驗探究，發(fā)現(xiàn)兩紙不僅不分開，反而會并攏。在學(xué)生的求知欲達到最高時，再進行解釋得出“流速大的地方壓強小”的結(jié)論，最后讓學(xué)生用此理論解釋一些自然現(xiàn)象（人為什么不能靠近高速運行的火車？飛機為什么能飛上天？汽車行駛時后面的灰塵怎樣運動？等等），這種由學(xué)生自行參與探究構(gòu)建知識的過程比由老師直接講結(jié)論效果往往好得多?！芭ｎD第一定律”主要是探究力與運動的關(guān)系。在介紹這一定律時，找一個木制的小車，先將沒有車輪的平面放在水平桌面上，用力推小車才運動，不用力推時小車立即停止運動。學(xué)生觀察后，老師馬上提問：力和運動有什么聯(lián)系呢？學(xué)生思考后一般會回答

4、：力可以使物體運動和維持物體運動？這時教師可簡單介紹古希臘學(xué)者亞里士多德也是這一觀點，并在黑板上寫上這一結(jié)論。然后將小車翻過來，用力推小車讓其在水平桌面上滾動，停止用力后發(fā)現(xiàn)小車并沒有立即停止下來沒有推力后小車還能運動，從而引起學(xué)生對前面觀點的質(zhì)疑，這時再提出運動和力究竟有什么聯(lián)系呢？激發(fā)學(xué)生的探究欲望，此時將伽利略的斜面實驗引入便水到渠成。實驗完畢后，在對實驗直接觀察到的結(jié)果進行分析時，再引導(dǎo)學(xué)生將“小車受到的阻力越小，運動的路程越長”這一直觀結(jié)論轉(zhuǎn)化為速度減小的越慢，然后通過小車在越光滑的平面運動速度減小的越慢這一發(fā)展趨勢進行合理的推論：如果表面絕對光滑、運動物體不受任何阻力時會怎樣呢？學(xué)

5、生經(jīng)過這一探究過程后便可自然地得出：小車會以不變的速度永遠運動下去這一正確結(jié)論。教師強調(diào)：可見小車保持運動狀態(tài)不變不需要力的作用。最后再介紹其他科學(xué)家對結(jié)論的完善及牛頓對此全面、準確、精辟的概括后得出了重要的定律“牛頓第一定律”。在對“牛頓第一定律”的內(nèi)涵進行分析后，還可以討論伽利略的貢獻與遺憾，讓學(xué)生懂得用準確的語言描述實驗結(jié)論的重要性。還可以討論“牛頓第一定律”得出的方法：實驗加合理推論，使學(xué)生不僅經(jīng)歷了正確構(gòu)建物理知識的過程，還學(xué)到了研究物理問題的方法。在此基礎(chǔ)上還可以讓學(xué)生思考：物體不受力的作用時，總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，那么，究竟是什么讓物體保持原來的運動狀態(tài)不變的呢？為后續(xù)慣

6、性的學(xué)習(xí)作鋪墊。還可以讓學(xué)生課后思考為什么小車平放時要一直用力推才能運動下去，為以后二力平衡及摩擦力的學(xué)習(xí)作準備?？芍^一舉多得，這種教學(xué)學(xué)生肯定會受益非淺。“速度”是初中生既熟習(xí)又陌生的基本概念，更是學(xué)生建立比例公式的重要基礎(chǔ)，其構(gòu)建過程成功與否會直接影響后續(xù)相似概念的學(xué)習(xí)，教學(xué)中切不可小視。我的教學(xué)過程是：先問學(xué)生百米賽跑時怎樣比較運動員運動的快慢？騎車人和步行人的快慢又怎樣比較？學(xué)生進行正確回答后，利用一個實例：一個女學(xué)生跑100米用了20秒，一個男學(xué)生跑200米用了35秒，這兩名同學(xué)運動的路程和時間都不同，其運動快慢又怎樣比較呢？學(xué)生討論后一般會得出用路程除以時間的方法，教師分析后可指出

7、這一方法的實質(zhì)是取相同時間比較路程，只不過這一相同時間取的是單位時間（1小時、1分鐘、1秒鐘等），最后便可順利地引入速度的定義。這一構(gòu)建概念的過程不是直接給出結(jié)論，而是學(xué)生根據(jù)實際需要自然地引入的，因此，對速度的定義不僅印象深，而且也能理解其內(nèi)在的含義。在 HYPERLINK /a-class-1977.html t _blank 物理教學(xué)中與此類似的還有密度、壓強、功率、比熱容、熱值等等，這些概念的建立均應(yīng)從解決實際問題的過程中引入，切不可簡單從事。二、利用物理學(xué)發(fā)展史啟發(fā)學(xué)生探究現(xiàn)行中學(xué)物理學(xué)習(xí)，離不開物理學(xué)史，與物理學(xué)家更是密不可分。在教學(xué)中按教材內(nèi)容的需要，適時適量插入歷史內(nèi)容，對優(yōu)化

8、物理教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高思想品德等方面都起到積極的作用。我國著名物理學(xué)家錢三強指出：“物理學(xué)發(fā)展史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地，這塊寶地很值得我們?nèi)ラ_墾、挖掘，從中吸取營養(yǎng)，獲得效益，對我國教育事業(yè)的發(fā)展和人才培養(yǎng)都會是大有益處的”。在物理教學(xué)中，物理學(xué)史以其內(nèi)容的獨特性，在教學(xué)中發(fā)揮著特殊的作用。將物理學(xué)史引入到物理探究性學(xué)習(xí)中，將物理學(xué)上一些重大發(fā)現(xiàn)的歷程滲透到教學(xué)中，讓學(xué)生自己“參與”物理知識的發(fā)現(xiàn)過程，體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂趣和心理上的滿足。這樣，我們就能在物理教學(xué)中培養(yǎng)并不斷發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣和信心。物理學(xué)研究中建立了許多理想模型、理想過程和理想實驗，運用了觀察和實驗、類比和聯(lián)

9、想、猜測和試探、分析和綜合、詳謬和反證、科學(xué)假設(shè)等方法。物理學(xué)史中大量生動事例說明科學(xué)大師們熟練而巧妙地運用這些方法而取得重要成果的過程，利用這些事例可以對學(xué)生進行具體的科學(xué)方法的培養(yǎng)與訓(xùn)練。如講授“牛頓第一定律”時著重介紹伽利略所用的理想實驗，這種理想實驗的方法是一種非常重要的方法。愛因斯坦稱：伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法標志著物理學(xué)的真正開端，他的最大貢獻并不僅僅是他推翻了亞里士多德的觀點，而是他為物理學(xué)的發(fā)展指明了方向。引導(dǎo)學(xué)生真正了解其實質(zhì)和作用?？茖W(xué)探索的過程，是要在各種新的現(xiàn)象和已有的理論中提出各種問題，預(yù)先做出假設(shè)，然后進行驗證。這是一種由問題和矛盾出發(fā)，帶有猜測性和

10、探索性的科學(xué)研究方法。例如奧斯特由電和磁存在諸多相似之處，激發(fā)出探究二者之間是否有必然聯(lián)系，從而發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，這是一種聯(lián)想法；而安培在奧斯特實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過認真深入研究提出了分子電流假設(shè)，從而揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，而且發(fā)明了電磁鐵，這是一種順向思維方法；法拉第由電能生磁逆向思考到磁是否能生電？通過十年的努力最終概括出著名的法拉第電磁感應(yīng)定律，這是逆向思維啟迪的結(jié)果。學(xué)習(xí)物理學(xué)史正是對學(xué)生進行這樣一種科學(xué)思維和科學(xué)方法的培養(yǎng)，從身臨其境的參與感中獲得科學(xué)方法、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力。三、用實際問題激發(fā)學(xué)生探究初中學(xué)生大都對大自然具有強烈的好奇心，對許多現(xiàn)象具有很強的探究欲望，老師應(yīng)有效

11、地抓住這一特點，用實際問題激發(fā)學(xué)生主動探究。例如：在探究平面鏡成像特點時，可先讓學(xué)生從平面鏡中觀察自己的像，再適時提出：平面鏡為什么能成像呢？平面鏡成像有什么特點呢？有效的問題，會將學(xué)生的興趣一下子吸引住，從而促進學(xué)生主動的探究活動。又如：探究電生磁時，可以列舉電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的許多相似的地方（電荷周圍存在電場；磁體周圍存在磁場。同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引；同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引等），再將話題一轉(zhuǎn)：電和磁為什么會有這些相似的地方呢？它們之間會不會有什么聯(lián)系呢？探究磁生電前，可以從以下兩方面提問，首先回顧奧斯特實驗電生磁，再立即追問：反過來磁能否生電呢？也可以先用模型發(fā)電機發(fā)電讓學(xué)生觀察，再提問：發(fā)電機為什么能發(fā)電呢？學(xué)生的注意力往往會迅速引向探究的主題。需要特別強調(diào)的是，盡管實驗是激發(fā)學(xué)生探究欲望進行探究學(xué)習(xí)的好方法，但并不是唯一的方法。指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，促使學(xué)生主動收集資料，告訴學(xué)生上網(wǎng)查找，提醒學(xué)生注意對身邊現(xiàn)象的觀察等等都可以激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)。關(guān)鍵是教師如何引導(dǎo)，用問題同樣可以有效的引導(dǎo)。比如有些比較性的問題（晶體與非晶體、蒸