高中物理教學(xué)中提高學(xué)生科學(xué)探究水平的研究

李芳芳 曾憲龍

摘 要：為了更好滿足教育改革和國(guó)家發(fā)展需求，教師在進(jìn)行高中物理教學(xué)時(shí)應(yīng)樹立符合新時(shí)代發(fā)展需求的教育理念，尋找科學(xué)、高效的教學(xué)方式開展教學(xué)工作，并對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行培養(yǎng)，使其進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，這也是新課改的教學(xué)要求。本文通過對(duì)高中物理教學(xué)中提高學(xué)生科學(xué)探究水平的方式進(jìn)行深入的研究，證明其具有重要意義和作用。

關(guān)鍵詞：高中物理;科學(xué)探究水平;提升策略

2014年的時(shí)候，我國(guó)教育部門公布了有關(guān)育人和課程改革的文件，提出當(dāng)前首要的教育目標(biāo)就是對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)進(jìn)行培育，并得到廣泛關(guān)注和重視。在傳授科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科知識(shí)時(shí)，要讓學(xué)生建立起基本的知識(shí)體系，并對(duì)研究問題的方法有初步認(rèn)識(shí)，同時(shí)形成獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)能力，以及科學(xué)的思想態(tài)度。物理學(xué)科可以從科學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度四個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，使其掌握自我發(fā)展所需的基本技能，這就是物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。

1.高中生科學(xué)探究能力的分析

《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確了物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，并提出科學(xué)探究能力的基本要求，通過這些要求可以體現(xiàn)出高中學(xué)生的科學(xué)探究能力水平，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和理解力。其中關(guān)于理解力的描述簡(jiǎn)單一些，即提出問題、分析問題，進(jìn)行猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、論證、評(píng)估、交流等。對(duì)于科學(xué)探究的能力要求則較為嚴(yán)格，例如，針對(duì)“提出問題”這一要素，要求學(xué)生可以從實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)涉及到物理學(xué)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋;針對(duì)“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”，要求學(xué)生有明確探究的目的以及條件，通過合理方式設(shè)計(jì)以及完成實(shí)驗(yàn)[1]。

2.高中物理教學(xué)提高學(xué)生科學(xué)探究能力的具體方法

2.1創(chuàng)設(shè)情景

以《斜拋運(yùn)動(dòng)》這一章節(jié)的教學(xué)為例，在學(xué)習(xí)這節(jié)課程時(shí)，重要的教學(xué)任務(wù)就是，讓學(xué)生能夠理解斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、分解方法，和具體達(dá)到的最高點(diǎn)、最遠(yuǎn)距離，在良好掌握分解方法的基礎(chǔ)上，才能夠引伸出運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及具體高度和距離，因?yàn)樾睊佭\(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不存在差異，可以說平拋運(yùn)動(dòng)是斜拋的一個(gè)特例，在學(xué)生掌握平拋運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，斜拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)并不是新知識(shí)，只是把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到新的情景當(dāng)中[2]。例如教師可以給學(xué)生播放一段鉛球比賽中選手拋鉛球的視頻，并提出問題：“為什么在拋鉛球時(shí)要先旋轉(zhuǎn)身體？”“為什么同樣的鉛球拋出的距離是不一樣的？”讓學(xué)生在觀看視頻的同時(shí)進(jìn)行思考，并提出自己的看法。這時(shí)有學(xué)生會(huì)說“旋轉(zhuǎn)身體是想要給予鉛球更大的速度，速度越大才能拋得越遠(yuǎn)”，肯定還會(huì)有學(xué)生說“因?yàn)閮晌贿x手的力氣是不一樣的，所以導(dǎo)致出現(xiàn)了不同的距離?！薄皰伋鲢U球的速度和拋球時(shí)的角度，也會(huì)導(dǎo)致距離產(chǎn)生差距?！?/p>

2.2學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索解釋現(xiàn)象

在學(xué)生觀看完拋鉛球的視頻后，教師讓學(xué)生合作、交流，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M拋鉛球運(yùn)動(dòng)，探究拋鉛球背后的物理規(guī)律。有的學(xué)生提出通過水流的路徑可以模擬鉛球拋出后的運(yùn)動(dòng)，并設(shè)計(jì)如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置。將裝有水的飲料瓶固定在鐵架臺(tái)，下端通過輸液管和針頭相連，飲料瓶頂部開孔，使得水流可以從針頭噴出。這樣，將針頭看著是鉛球拋出點(diǎn)，水流的軌跡即是鉛球運(yùn)動(dòng)的軌跡。

通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員并不是原地靜止拋球而是要經(jīng)過旋轉(zhuǎn)，兩者的區(qū)別就是后者可以加大球的速度，由此可見，速度會(huì)影響到鉛球拋出的距離;在實(shí)驗(yàn)過程中，使用針頭噴水模擬鉛球做斜拋運(yùn)動(dòng)，可以把調(diào)整藥瓶的高度使噴水速度發(fā)生變化，然后發(fā)現(xiàn)速度越大噴的越遠(yuǎn)，然后得到結(jié)論：要旋轉(zhuǎn)以后提高速度再拋出鉛球就能得到更遠(yuǎn)的距離。還有些學(xué)生會(huì)對(duì)針頭的噴射方向做出調(diào)整，這就導(dǎo)致噴水的距離也會(huì)發(fā)生變化，角度增大時(shí)，距離也會(huì)變大，等到了一定程度后繼續(xù)增大時(shí)距離反而會(huì)縮減，由此可見，拋球角度也會(huì)對(duì)其距離產(chǎn)生影響，因?yàn)閽伋鏊俣纫约敖嵌却嬖诓顒e，所以導(dǎo)致拋球的距離是不一樣的，角度合適、速度最大時(shí)，距離越遠(yuǎn)，反之，則會(huì)得到較短的距離[3]。

2.3分解斜拋運(yùn)動(dòng)深入理解

通過實(shí)驗(yàn)論證得知，當(dāng)角度一定時(shí)速度越大拋得越遠(yuǎn);當(dāng)速度一定時(shí)，不同角度導(dǎo)致水流的落地點(diǎn)是不同的，是否角度越大，拋出的越遠(yuǎn)呢？如圖2所示，把一個(gè)物體以固定的速度V從水平面拋出，角度θ如何調(diào)整才能使得物體拋出的距離最大呢？這就要求學(xué)生運(yùn)用力的合成與分解，通過幾何知識(shí)進(jìn)行計(jì)算，很容易得出當(dāng)θ=45°的時(shí)候，物體拋出的距離最遠(yuǎn)，隨后，學(xué)生運(yùn)用圖1的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，得出在水平面上的斜拋以45°角拋出可達(dá)最大射程的結(jié)論。

3.結(jié)束語

總之，高中物理知識(shí)充滿了樂趣和未知，等待學(xué)生去進(jìn)行探究、思考和實(shí)驗(yàn)，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑，能夠?qū)⑽锢碇R(shí)和生活現(xiàn)象聯(lián)系起來，并通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M物理現(xiàn)象背后的原理，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻骄磕芰蛣?chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1]薛貴，孟現(xiàn)柱.基于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力——以《牛頓第三定律》為例[J].湖南中學(xué)物理，2018，33（10）：74+97-98.

[2]唐強(qiáng).基于思維訓(xùn)練的高中物理習(xí)題教學(xué)研究——引導(dǎo)學(xué)生“說課”培養(yǎng)科學(xué)思維[J].物理教學(xué)探討：中學(xué)教學(xué)教研版，2019，37（2）：59-61.