高中物理探究性學(xué)習(xí)的一些思考

劉曉潔

全面實(shí)施高中新課程改革以來(lái)，大多數(shù)物理教師通過(guò)努力已經(jīng)對(duì)科學(xué)探究教學(xué)有了一定認(rèn)識(shí)，在課堂教學(xué)中都能進(jìn)行程度不同的探究性學(xué)習(xí).但探究過(guò)程的環(huán)節(jié)不同，收到的效果也相差甚遠(yuǎn).筆者經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀摩學(xué)習(xí)實(shí)踐，有以下幾點(diǎn)思考，供同行探討.

一、 探究設(shè)計(jì)要有的放矢、講究實(shí)效

在新課程理念引領(lǐng)下，很多教師喜歡采用探究的學(xué)習(xí)模式，課堂中強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究，自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立解決問(wèn)題.一些教師把“探究性學(xué)習(xí)”視為醫(yī)治百病的良藥，一堂課中總要安排幾個(gè)探究環(huán)節(jié)，但并不是所有的問(wèn)題都適合探究學(xué)習(xí)的模式.如果運(yùn)用不恰當(dāng)，不僅對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)和發(fā)展能力沒(méi)有積極的作用，而且還會(huì)適得其反，弄巧成拙.基于探究性學(xué)習(xí)的目的，我們選擇這一模式設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，要講究實(shí)際效果.即一方面要讓學(xué)生在經(jīng)歷探究的過(guò)程中，加深對(duì)知識(shí)的體驗(yàn)，掌握研究科學(xué)所必需的探究能力；另一方面要對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握起到積極的作用.不能因?yàn)檎n堂教學(xué)有新課標(biāo)理念的體現(xiàn)或課堂表演而進(jìn)行隨意的探究.

物理教學(xué)中，有的知識(shí)用直接講授方法學(xué)生更容易懂且節(jié)省時(shí)間.比如高中《物理Ⅱ》中，“功”“功率”等概念，由于《必修Ⅰ》已經(jīng)學(xué)過(guò)“位移”“速度”等概念，完全可以進(jìn)行類(lèi)比教學(xué)，再舉學(xué)生日常生活中的例子，做一些典型的例題，就可以使學(xué)生完全掌握，沒(méi)有必要非設(shè)計(jì)探究環(huán)節(jié).再比如萬(wàn)有引力公式的獲得，由于學(xué)校條件所限，不可能提供精密實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生進(jìn)行探究很可能一無(wú)所獲甚至有的學(xué)生會(huì)產(chǎn)生懷疑，認(rèn)為自己錯(cuò)誤的公式是正確的，這種情況的產(chǎn)生會(huì)人為制造教學(xué)的困難，浪費(fèi)寶貴教學(xué)時(shí)間.因此，并不是所有的新知識(shí)都需要探究，教師要挑選出規(guī)律性強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，比如自由落體運(yùn)動(dòng)、探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系等.

二、 探究不僅是做實(shí)驗(yàn)

探究活動(dòng)主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與對(duì)問(wèn)題的研究，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)活動(dòng)，物理實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)生探究活動(dòng)中通常采用的方法，但不是所有物理規(guī)律都可以由實(shí)驗(yàn)得到.

新的課程標(biāo)準(zhǔn)在科學(xué)探究上突出“提出問(wèn)題；猜想與假設(shè)；制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)；分析與論證；評(píng)估；交流與合作”為主線(xiàn)的探究方式.只要包含了科學(xué)探究的若干步驟，而不一定包含學(xué)生實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程，也是科學(xué)探究.一些規(guī)律的推導(dǎo)、新知識(shí)的獲取，利用已掌握的知識(shí)假設(shè)，演繹和合理外推時(shí)，都可以讓學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí).

比如，高中物理《1-1》第四章電磁波的發(fā)現(xiàn)這一節(jié)中，麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)支柱：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，是麥克斯韋繼承了前人的成果，提出合理的假設(shè)，利用聯(lián)想、推理、類(lèi)比、對(duì)稱(chēng)等物理學(xué)的思想方法建立完整的電磁場(chǎng)理論.教學(xué)過(guò)程中啟發(fā)學(xué)生回憶學(xué)過(guò)的知識(shí)，突出尋找對(duì)稱(chēng)美的思想方法.例如奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁后，法拉第從對(duì)稱(chēng)的角度出發(fā)提出磁生電的問(wèn)題，最終經(jīng)過(guò)10年的努力發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象.麥克斯韋之所以能夠假設(shè)：“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”，也是因?yàn)橄嘈烹妶?chǎng)和磁場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)之美，因此才有麥克斯韋的大膽假設(shè).

再如，掌握了重力做功使重力勢(shì)能發(fā)生變化，且重力做正功，物體下移，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，物體上移，重力勢(shì)能增加這一知識(shí)后，可讓學(xué)生探究彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能變化關(guān)系.這個(gè)過(guò)程中學(xué)生經(jīng)過(guò)提出問(wèn)題，猜想和假設(shè)，小組討論、類(lèi)比，得出結(jié)論等過(guò)程.探究學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，探究學(xué)習(xí)改變了傳統(tǒng)課堂中教師講、學(xué)生聽(tīng)的固有模式，在這里學(xué)生有充分的自主權(quán)，能以自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，盡情嘗試各種科學(xué)探究方法，盡情探索科學(xué)的奧秘.

三、 探究過(guò)程要嚴(yán)謹(jǐn)

探究學(xué)習(xí)離不開(kāi)教師指導(dǎo)，探究學(xué)習(xí)重視學(xué)生的自主體驗(yàn)和探究，并不意味著探究學(xué)習(xí)放棄教師的指導(dǎo).但有的教師對(duì)新教材將舊教材中較多的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)改為科學(xué)探究目的認(rèn)識(shí)不足，只是將學(xué)生進(jìn)行分組，并沒(méi)有充分發(fā)揮小組各成員的作用，讓學(xué)生進(jìn)行有效的合作.有的教師比較重視能否得出正確的結(jié)論，對(duì)學(xué)生在探究學(xué)習(xí)過(guò)程中的行為關(guān)注不夠，忽視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法.對(duì)于評(píng)價(jià)問(wèn)題，要么沒(méi)有進(jìn)行評(píng)價(jià)，要么評(píng)價(jià)不及時(shí)，要么評(píng)價(jià)方法不正確，要么評(píng)價(jià)方式單一.

在一次觀摩課上，一位教師選擇高中《物理Ⅰ》探究功與速度變化的關(guān)系進(jìn)行教學(xué)，現(xiàn)摘錄：小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行.當(dāng)我們把2條、3條……同樣的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都保持一致，橡皮筋做功而使小車(chē)獲得的速度可由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出.將全班分成六個(gè)組，分別進(jìn)行橡皮筋1至6條的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果差別太大，從圖象上根本無(wú)法總結(jié)出功與速度變化的關(guān)系，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果.教師自己也詫異，最終用誤差大來(lái)解釋.

不難看出這是六組獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，難以保證實(shí)驗(yàn)條件的一致，尤其是橡皮筋由于氧化導(dǎo)致每一根發(fā)生相同形變時(shí)提供彈力都不同，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就沒(méi)有可比性，顯然不是誤差太大的原因.出現(xiàn)這種情況如果不與學(xué)生解釋清楚，容易讓學(xué)生形成錯(cuò)誤觀念，甚至有學(xué)生會(huì)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)隨便怎么做，只要把課本結(jié)論抄寫(xiě)一下就行.決不能為了探究而探究，不能為了活躍課堂氣氛而探究.探究過(guò)程不可能一帆風(fēng)順，有問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)不能為了完成教學(xué)任務(wù)隨意給出解釋?zhuān)瑢?duì)出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)給出正確的評(píng)價(jià)和解釋?zhuān)@樣才能達(dá)到探究性學(xué)習(xí)的實(shí)際意義.

探究性學(xué)習(xí)需要教師和學(xué)生花費(fèi)較多的時(shí)間和精力，受教學(xué)時(shí)數(shù)的限制，頻繁運(yùn)用有一定困難.其實(shí)傳統(tǒng)教學(xué)方式也有可借鑒之處，在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容靈活變通.要將科學(xué)探究教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能在新一輪課改中走出一條成功的物理教學(xué)之路.