探究學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的應(yīng)用

黃軍

【摘 要】 自新課改以來，大力提倡學(xué)生學(xué)習(xí)主體性的發(fā)揮，要求學(xué)生參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，能夠主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)，形成自主學(xué)習(xí)思維，鍛煉學(xué)習(xí)能力，由此“探究學(xué)習(xí)”應(yīng)運(yùn)而生，探究學(xué)習(xí)的提出符合課程改革的發(fā)展目標(biāo)，可以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的需求，將其運(yùn)用在高中物理教學(xué)中，有助于促進(jìn)高中物理教學(xué)方法的改變，促進(jìn)教師教學(xué)質(zhì)量的提升.基于此，本文主要就探究學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用提出了幾點(diǎn)建議，以供參考.

【關(guān)鍵詞】 高中物理;探究學(xué)習(xí);物理數(shù)學(xué)

尼爾森在《科學(xué)探究》一書中指出，科學(xué)的探究活動(dòng)是建立在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、探究活動(dòng)、身邊科學(xué)等多重呈現(xiàn)方式基礎(chǔ)之上的[1].通過探究學(xué)習(xí)活動(dòng)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用，可以為高中生提供更多物理科學(xué)探索的機(jī)會(huì)，讓高中生的物理學(xué)習(xí)走出死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的誤區(qū)，學(xué)會(huì)在科學(xué)探究中主動(dòng)地獲取知識(shí)、解決問題、與人溝通、互助合作、創(chuàng)新實(shí)踐，以助力高中生在物理實(shí)踐探究學(xué)習(xí)中的全面發(fā)展.

1 創(chuàng)設(shè)探究情境，激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣

真正的有效課堂、高效課堂構(gòu)建，是讓高中生的物理學(xué)習(xí)從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變成“我要學(xué)”，也為學(xué)生的“我會(huì)學(xué)”奠定基礎(chǔ).因此，探究學(xué)習(xí)活動(dòng)在物理教學(xué)中的開展，需要教師以激發(fā)高中生的物理探究學(xué)習(xí)興趣為第一要?jiǎng)?wù)，具備“探究”氣息的物理情境創(chuàng)設(shè)，可以起到吸引學(xué)生注意力，帶領(lǐng)學(xué)生在物理情境中主動(dòng)思考，在入情入境的學(xué)習(xí)環(huán)境中積極思考與探索的作用[2].

例如 以《牛頓第一定律》的教學(xué)為例，首先，教師可以利用多媒體設(shè)備播放物理學(xué)史發(fā)現(xiàn)的過程，讓學(xué)生了解到牛頓第一定律的總結(jié)是建立在亞里士多德、伽利略對(duì)“力”與“運(yùn)動(dòng)”之間的關(guān)系觀點(diǎn)表達(dá)之上的，是對(duì)前人觀點(diǎn)的進(jìn)一步完善.在此基礎(chǔ)上，教師提出探究性的問題，引領(lǐng)學(xué)生思考：“那么，同學(xué)們你們想要知道牛頓第一定律所表達(dá)的觀點(diǎn)到底是什么嗎？接下來就讓我們一起進(jìn)入到物理世界，去探索力與物理運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系吧！”然后，教師繼續(xù)利用媒體課件創(chuàng)設(shè)情境，視頻中展示了一個(gè)車子，被人推動(dòng)后從靜止開始運(yùn)動(dòng)，一個(gè)足球在足球場(chǎng)上被人踢一腳后滾出來很遠(yuǎn)，一個(gè)很重的箱子，一個(gè)小孩很用力地拿，沒有拿起來，旁邊的爸爸見狀，微笑著輕松地拿了起來，讓學(xué)生分析這幾個(gè)例子說明了什么？在物理教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)中，教師利用媒體設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生更為直觀地了解了物理學(xué)史，對(duì)于牛頓第一定律的具體內(nèi)容產(chǎn)生了好奇心，并通過生活化的物理情境讓學(xué)生看到了身邊的“力”與“物體運(yùn)動(dòng)”現(xiàn)象，從而形成了探索欲.對(duì)于牛頓第一定律的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了興趣，為學(xué)生的物理探究學(xué)習(xí)積蓄了力量.

2 開展探究實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生探究學(xué)習(xí)的技能

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的主要教學(xué)內(nèi)容，通過物理探究實(shí)驗(yàn)的組織，可以為學(xué)生們搭建理論與實(shí)踐結(jié)合的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，讓學(xué)生真正地參與到探究學(xué)習(xí)活動(dòng)之中，并且能夠在物理探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)之后，獲得基礎(chǔ)知識(shí)的掌握與基本技能的提升.教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)施，需堅(jiān)持以學(xué)生為主體的原則，讓學(xué)生充分地參與到實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí)之中，經(jīng)歷問題提出、假設(shè)猜想、實(shí)驗(yàn)方案制定、實(shí)驗(yàn)信息獲取、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)與分析，以強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力以及學(xué)習(xí)能力[3].

例如 以《力的合成》一課為例，在課堂上教師先選擇一名學(xué)生上臺(tái)，抬一下裝有水的水桶，再找一名同學(xué)兩人一起抬起水桶，讓這兩個(gè)人分別談一下感受，第一名學(xué)生說：“我抬了兩次水桶，第一次自己抬的時(shí)候比較沉，但是當(dāng)兩個(gè)人一起抬的時(shí)候，就輕松了許多”，第二名學(xué)生表示：“一個(gè)人也能夠降水抬起來，兩個(gè)人合作也能夠?qū)⑺饋?，說明了兩個(gè)人的力的作用效果和一個(gè)人的力的作用效果是相同的”兩個(gè)人都談了各自的不同想法與感受.在此環(huán)節(jié)中，教師通過兩名學(xué)生演示生活中常見現(xiàn)象的方法，可以引出等效替代的思想，初步引出“合力”與“分力”的概念.然后，教師鼓勵(lì)學(xué)生們思考生活中還有哪些有關(guān)“合力”與“分力”的事件，并提出實(shí)驗(yàn)猜想：“分力與合力之間存在什么關(guān)系？”實(shí)驗(yàn)假設(shè)的提出，證明了學(xué)生具備自主探究的意識(shí)，是學(xué)生對(duì)物理問題思考的體現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)猜想與假設(shè)的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供了暢所欲言的機(jī)會(huì)，營造出積極的探究學(xué)習(xí)環(huán)境，如此時(shí)學(xué)生A提出了假設(shè)：“所有分力相加的和就是合力”，學(xué)生B也積極地舉手發(fā)言表示：“我不同意，我認(rèn)為力是有方向的，應(yīng)該是同一方向的分力相加等于合力之和，反向的時(shí)候，合力是等于分力之差”，教師適時(shí)地提出假設(shè)條件：“如果兩個(gè)人并不是在一條直線上，但是卻作用在同一個(gè)物體上的時(shí)候呢？”，又有學(xué)生表示：“這樣情況下，分力之和可能不是簡單的相加或相減關(guān)系？”接下來，教師鼓勵(lì)學(xué)生們建立合作學(xué)習(xí)小組，結(jié)合實(shí)驗(yàn)猜想制定實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)探究性的實(shí)驗(yàn)過程，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象收集有價(jià)值的信息，以證明實(shí)驗(yàn)猜想是否是準(zhǔn)確的.在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，各個(gè)合作學(xué)習(xí)小組分別制定了不同的物理實(shí)驗(yàn)，如有的用橡皮條作為實(shí)驗(yàn)材料，用不同方向的力拉扯，并記錄合力，比較兩個(gè)分力的關(guān)系，還有的小組利用力的圖示，記錄了力的大小、方向及其作用點(diǎn)等等，經(jīng)過各小組的實(shí)驗(yàn)探究及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)、展示，可以幫助學(xué)生理解并掌握“合力”與“分力”的關(guān)系，獲得物理學(xué)習(xí)能力的提升.

3 課外拓展學(xué)習(xí)，延伸學(xué)生探究學(xué)習(xí)的空間

自新課改以來，教師逐漸開始關(guān)注第二課堂，在此背景下教師可以組織課外的物理探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，將高中生的物理學(xué)習(xí)帶出課堂，讓學(xué)生們可以到生活中去發(fā)現(xiàn)與探索物理，開拓學(xué)生的物理學(xué)習(xí)視野，也給學(xué)生提供了利用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的機(jī)會(huì)，以達(dá)到學(xué)以致用的效果[4].

例如 如在“超重與失重”的這節(jié)課學(xué)習(xí)之后，學(xué)生們對(duì)于超重、失重的概念已經(jīng)有了較為全面地理解，掌握了利用牛頓第二定律計(jì)算合力大小的公式F合=ma，那么教師可以給學(xué)生布置課外探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，要求學(xué)生坐電梯感受“超重”、”失重”的現(xiàn)象，在乘坐電梯的過程中，腳下放一個(gè)電子秤，記錄下電梯在不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下自己的體重變化數(shù)據(jù)，同時(shí)細(xì)心地感受電梯加速上升、下降或減速上升、下降時(shí)自己的感覺變化，并在班級(jí)互動(dòng)群中說一說自己的感受.學(xué)生們通過體驗(yàn)可以得出，當(dāng)電梯處于加速上升的狀態(tài)時(shí)，會(huì)感覺自己的體重變得更沉了，觀察電子秤上的體重?cái)?shù)值也在增加，此刻電子秤上的數(shù)值要比學(xué)生平時(shí)的體重高，鼓勵(lì)學(xué)生們利用已經(jīng)學(xué)習(xí)到的“超重”知識(shí)解釋這一現(xiàn)象.在談?wù)撏辍俺亍钡默F(xiàn)象之后，學(xué)生們就可以輕松地解答出“失重”的現(xiàn)象.之后，教師可以要求學(xué)生們畫出電梯處于不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的F與G的合力大小示意圖，如下圖所示，嘗試?yán)脤⒆约河涗浀臄?shù)據(jù)帶入到公式中，看看學(xué)生們還能夠得出哪些數(shù)據(jù).這樣的課后探究學(xué)習(xí)任務(wù)布置，可以帶領(lǐng)高中生走出照本宣科的物理學(xué)習(xí)狀態(tài)，在掌握物理知識(shí)與物理規(guī)律之后，親身體驗(yàn)與感悟，會(huì)增加學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解程度與運(yùn)用能力，學(xué)會(huì)站在科學(xué)的視角解答生活問題，樹立積極的科學(xué)探究精神，建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，并獲得知識(shí)運(yùn)用能力的鍛煉[5].

圖1

4 結(jié)語

總之，探究學(xué)習(xí)是一種符合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律，可以促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)參與中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)與能力的教學(xué)方式，能夠轉(zhuǎn)變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)于學(xué)生的各方面發(fā)展具有十分重要的影響，因此高中物理教師應(yīng)積極地運(yùn)用探究學(xué)習(xí)模式開展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，掌握探究學(xué)習(xí)的有效實(shí)施方法，以促進(jìn)高中物理高效課堂的構(gòu)建.

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