浅尝高中物理探究式教学

浅尝高中物理探究式教学

摘要探究性学习的内容是广泛的，可以是教材以内的课题，也可以是教材以外的课题，探究方式可分为指导性探究和开放性探究两种方式。针对高中物理教学的实际情况，教师在教学过程中可以以指导性探究为主，适时开展一些课外开放性探究，培养学生探究能力的同时，也是对课堂教学的有效补充。

关键词高中物理教学课内指导探究课外开放探究

中图分类号：g633.7 文献标识码：a

探究性学习是指学生从问题出发，通过多样的探究活动，以获得知识和技能、培养探究能力和应用能力、获得情感体验为目的的学习方式。高中物理学习的内容在深度和广度上比初中有了很大的增加，研究的物理现象比较复杂，分析物理问题时不仅要从实验出发，有时还要建立物理模型，要从多方面、多层次来探究问题，在物理学习过程中抽象思维多于形象思维，动态思维多于静态思维，需要学生掌握归纳推理，类比推理和演绎推理方法。因此，高中学生的探究活动难度大，对教师的课堂驾驭能力和课后组织能力都有很高的要求。正是因为这样，探究性学习在当前高中教学中很难得到广泛应用。

下面笔者就高中物理教学中如何有效进行探究性教学谈谈自己

的看法。

探究性学习内容广泛，可以是教材以内的课题，也可以是教材以外的课题，探究方式可分为指导性探究和开放性探究两种。针对高

中物理教学的实际情况，教师在教学过程中可以指导性探究为主，适时开展一些课外开放性探究，培养学生探究能力的同时，也是对课堂教学的有效补充。

1 对于教材以内的课题，宜采用课堂内指导性探究

物理是一门以实验为基础的学科，学生学习物理往往要经历一个从实验现象中总结结论，并通过严密的理论推导加以证明的过程，或者先进行理论推导，再用实验进行验证。总之，实验和理论推导是学习物理的两个重要途径。因此在进行探究性学习时，理论探究和实验探究同样重要。在课堂教学中，采用探究性的教学方式，让学生在课堂上进行深层次的思维活动，是培养学生思维能力的有效途径。

例如，对《带电粒子在匀强电场中的运动》这样一节理论性强、难度大，学生学习起来觉得非常枯燥的内容，我们可以尝试在课堂教学中采用指导性探究的方式，以示波器工作原理立项，采用项目设计式教学，由学生自己设计加速电场和偏转电场，激活学生的思维，在理论推导中自主建构知识，具体操作如下：

第一步：介绍示波器的作用

示波器能展示交变电流随时间的变化关系，它是研究多种信号的一种重要仪器。接着，展示示波管并介绍荧光屏发光的原因：它是利用高速电子流打在荧光屏上使荧光屏发光来研究交变电流随时间变化关系的。

第二步：引导学生设计加速电场

教师介绍示波器内有一个阴极，并在黑板上画图，然后解说：阴极通电受热后会发出电子，但电子的速度很小，无法打在前端的荧光屏上（在远处画一个荧光屏），如何才能让电子的速度增大呢？请同学们帮我想个办法。学生通过思考、讨论，设计出加速电场，并推导出电子离开加速电场时的速度表达式：v0=

第三步：引导学生设计偏转电场

电子被加速后离开加速电场，忽略重力，电子将做匀速直线运动，只能打在荧光屏的中央，不能画出图像来，如果我们想让电子束在荧光屏上画出图像来，就得想办法让电子束偏转，如何才能让电子发生偏转呢？请同学们帮我想个办法。学生通过思考、讨论，设计出偏转电场，并推导出电子离开偏转电场时的偏转距离和偏转角度的正切值表达式：

y=at2= tan?%a==

第四步：讨论公式y=at2=，总结示波器的工作原理

本节课在设计上的特点是学生在教师的引导下发现问题，提出问题，并想办法解决问题。由于电场是学生为了解决问题而设计出来的，原本枯燥的内容变得生动了，因此，学生能够深入理解带电粒子在电场中的运动情况，而公式的推导也变得简单了，与老师推导公式、学生背诵公式的教学方式相比，这个过程显得生动有趣，学生掌握知识的同时，还培养了自己的思维能力，最后以成功解决示波器的工作原理结课，使学生心中充满了成功的喜悦。

可见，在高中物理课堂教学中，学生在教师的引导下进行探究性

活动，有助于学生深刻学习知识，同时训练学生推理探究能力。

2 对于教材以外的课题，宜采用课堂外开放性探究

课堂外开放性探究，更有助于培养学生用物理规律来解释生活中的物理现象，解决生活中遇到的物理问题的能力，同时也有助于培养学生的创新意识和探究能力，包括收集信息、设计实验、建立物理模型以及交流与合作等多方面的能力。

例如：关于生活中变力做功问题的研究

布置探究课题：探究生活中变力做功

要求：豍如何生动地展示你的例子，并说明它有变力做功的过程；豎设计实验研究这类变力做功并说明如何测定变力做功。

阶段一：同学们带着问题利用课外时间进行了探究，集思广益，很快就想到了跳水、滑雪、蹦极、蹦床、荡秋千等变力做功问题，但如何找到相关的影视资料在汇报中展示这些生活实例成了最大

困难。由于同学们对电脑很熟悉，他们想到了用flash动画来模拟，但经过师生共同讨论，大家一致认为动画模拟缺乏真实感，可信度不高。于是，大家决定共同收集以上实例的影视资料，这个过程让同学们认识到看似简单的问题在实施过程中往往会遇到很多困难，同时也培养了同学们的合作意识和团队精神。

阶段二：各组同学展示了自己的影视资料，对研究对象进行受力分析，证明他们找到的实例中有变力做功，并设计相应的实验研究这类问题。比如其中一组同学研究蹦极运动，蹦极运动中，运动员脚上拴的绳子是由两段组成的，上面一段是不可伸长的绳子，下面

一段是拉力与伸长成正比的弹性绳子，绳子绷紧以前，忽略空气阻力和运动员离开悬崖时的初速度，运动员做自由落体运动，绳子绷紧以后，随着运动员下降高度的增加，拉力增大，所以拉力是变力。为了研究拉力所做的功，他们设计了一个小实验：将一段棉线和一段橡皮筋连接起来相当于蹦极运动员脚上的绳子，橡皮筋下端栓一个塑料球，塑料球相当于运动员，再将棉线拴在铁架台上，测出绳子自然伸长时的长度，小球处于静止状态时绳子的长度以及小球运动到最低点时绳子的长度，再测出小球的质量，利用动能定理计算拉力做的功。

阶段三：同学们写出探究报告，并将各组的报告进行整合。

这次探究活动较好地完成了预期探究目标，学生通过探究活动，熟悉了动能定理在生活中的应用以及应用动能定理解题的基本步骤。同学们在探究过程中体验到物理源于生活又服务于生活，培养自己建立物理模型的能力，同时也培养自己的合作意识、探究意识和实践能力，并体会到探究的乐趣，这些都是课堂教学中很难实现的。

以上两个课例分别从课内指导探究和课外开放探究两个方面进

行尝试，从尝试结果看，在探究过程中将教材知识与生活实践有机结合，使学生在进行理论探究的同时，用理论知识分析解决生活中实际问题，这个过程中学生的深层次思维活动充分，实践能力得以提高，这是高中学生探究活动的重要收获。探究式学习，是学习知识、培养能力的有效途径，高中学生在探究的过程中，能更好地掌