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)活動形式,符合教學(xué)改革的精神和實(shí)際,能使班級教學(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，通過自主的探究活動，學(xué)習(xí)物理概念和物理規(guī)律，在探究和獲取知識的同時(shí)，體會科學(xué)家研究科學(xué)時(shí)的探究過程，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，就是在國際改革浪潮中，“探究”也是出現(xiàn)頻率最高的幾個關(guān)鍵詞之一。 “科學(xué)探究”在美國國家科學(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。科學(xué)探究也指的是學(xué)生構(gòu)建知識、形成科學(xué)觀念、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的各種活動?！北疚闹饕谖锢斫虒W(xué)中如何開展探究式教學(xué)談?wù)剛€人意見和做法。一、創(chuàng)設(shè)情景、激發(fā)興趣美國心理學(xué)家布魯納說：“學(xué)習(xí)的最好動機(jī)，乃是對所學(xué)教材本身的興趣”；這就是說，濃厚的學(xué)習(xí)興趣可激起強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動力，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“兒童不是被動地接受知識，也不是被動的接受環(huán)境刺激，而是具有主動性的人，他的活動受興趣的支配。”所以我們在課上應(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)興趣和探究動機(jī)，充分調(diào)動學(xué)生主動學(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、收音機(jī)可以聽廣播？通過這些問題能引起學(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)中開展探究在物理學(xué)中，許多自然事物的本質(zhì)屬性要通過實(shí)驗(yàn)才能揭示。對于實(shí)驗(yàn)的宏觀現(xiàn)象，對于實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的變化，要善于分析，要透過現(xiàn)象看到本質(zhì)；通過數(shù)據(jù)的變化來抽象出概念或規(guī)則，所以探究實(shí)驗(yàn)的過程，往往就是獲得知識的過程。例如在歐姆定律教學(xué)中開展探究式學(xué)習(xí)，在掌握電流強(qiáng)度、電壓和電阻三個物理概念基礎(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，沒有實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)也是很抽象的，若通過儀器的數(shù)據(jù)變化來分析，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)”的問題時(shí)，老師問學(xué)生

5、：如果改變通過電磁鐵的電流或者改變電磁鐵的匝數(shù)，它的磁性強(qiáng)弱會改變嗎？學(xué)生相互討論：假設(shè)通過電磁鐵的電流由0.1A增加到0.2A，電磁鐵的磁性會怎樣？是否可以這樣推測：導(dǎo)線中的0.2A電流是兩股0.1A電流匯合而成的，每股電流都產(chǎn)生一個磁場，兩個相同磁場合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。如果電磁鐵的電流不變，線圈由200匝增加到400匝，它的磁性又會怎樣？是否可以這樣推測：400匝線圈是由兩組200匝線圈組合而成的，每組線圈都產(chǎn)生一個磁場，兩個相同磁場合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。通過以上推測可以想到：電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，通過的電流越大，電磁鐵的磁性將越強(qiáng)。這就是對“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)行的推測和假設(shè)。和猜想一樣，推測和假設(shè)的根據(jù)是探究者自己的經(jīng)驗(yàn)、知識以及所探究問題的科學(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)歷了知識的形成過程，并成為知識的再發(fā)現(xiàn)者。對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)線在蹄形磁鐵中切割磁感線閉合回路中有電流，電流的方向可用右手定則確定。然后提出問題，當(dāng)閉合圓形線圈靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大的磁場中時(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)與副線圈相連，將條形磁鐵在線圈中插入和抽出，觀察這兩個過程中感應(yīng)電流的方向與原磁場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)電流磁場方向與原磁場方向相反，當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相同，從而得出楞次定律。通過這樣引導(dǎo)學(xué)生探究，就會使學(xué)生在獲取基礎(chǔ)知識的過程中又學(xué)會了科學(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)過程中，要結(jié)合物理學(xué)史對學(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，與傳統(tǒng)的過時(shí)的觀念作斗爭，與科學(xué)界內(nèi)部和外部的阻力甚至迫害作斗爭，愛國奉獻(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)績長存史冊，他們的精神彪炳千秋。例如，哥白尼經(jīng)過三十多年認(rèn)真仔細(xì)的天文觀察，寫出天體運(yùn)行論，糾正了地心說的錯誤，引起了自然科學(xué)史上的一次革命。美國的富蘭克林做風(fēng)箏試驗(yàn)而被雷電擊暈，待他醒來時(shí)，還風(fēng)趣地說：“好家伙，我本想電死一只火雞，結(jié)果差點(diǎn)電死一個傻瓜!”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多張?jiān)剖艺掌?，終于從四十多萬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)在動機(jī)，為科學(xué)的發(fā)展和人類社會的進(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，主要是綜合分析問題的能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。1、綜合分析問題的能力培養(yǎng)在探究性教學(xué)過程中，要使學(xué)生通過探究獲得知識，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)滑動摩擦力的教學(xué)中，面對“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的問題，學(xué)生根據(jù)生活中的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識，猜想問題的可能成因：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)動速度有關(guān)；可能與物

11、體的運(yùn)動方式有關(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解決、認(rèn)識科學(xué)規(guī)律，使其樂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)過程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生將通過探究學(xué)到的知識和方法進(jìn)行遷移，指導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動，進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生

12、的創(chuàng)新能力。在解決問題，特別是解決實(shí)際問題的過程中，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，這類題目絕對不是靠簡單的死記硬背書本知識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)，他無法同時(shí)把它們抓??；房間里只有一把椅子和一把鉗子。此同學(xué)嘗試用椅子來解決問題，但未能成功，那么該怎么辦呢?能否運(yùn)用學(xué)過的物理知識來解決此問題呢?鉗子可以起什么作用?學(xué)生經(jīng)過思考，也許會想到利用單擺的知識：把鉗子系在一根繩子的下端，使其擺動，然后抓住另一根繩子站到二者的中間，待第一根繩子擺過來時(shí)把它抓住，這樣就可

13、以把二者系在一塊了。這類問題，既鞏固了所學(xué)的知識，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。愛因斯坦說過：“當(dāng)一個畢業(yè)生離開學(xué)校時(shí)，如果把學(xué)到的知識忘光了，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?！边@句話充分反映創(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，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)”重在知識技能的應(yīng)用，而不在于掌握知識的多少。學(xué)以致用是物理學(xué)基本特征，注重知識技能的應(yīng)用為物理探究提供廣闊的空間。首先要讓學(xué)生理解知識的實(shí)用價(jià)值，讓學(xué)生清楚學(xué)知識的目的

14、，主要是用知識解決實(shí)際問題。為什么電視機(jī)的屏幕能夠顯現(xiàn)各種顏色？為什么滾燙的開水和涼涼的冰棍都能冒出“白氣”來？為什么聽聲音我們就能知道是誰在說話？教師應(yīng)鼓勵學(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。例如：學(xué)生學(xué)習(xí)了能量守恒定律、能源的開發(fā)和利用、磁場、電磁感應(yīng)等知識，可組織學(xué)生到水力發(fā)電廠去參觀，讓學(xué)生將書本知識與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，加深學(xué)生對知識實(shí)用價(jià)值的理解，其次，要運(yùn)用學(xué)生所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力。例如：學(xué)生學(xué)習(xí)了電路知識，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)行簡單的裝修，提高學(xué)生的實(shí)際動手能力。最后要組織學(xué)生進(jìn)