如何培養高中生的物理探究學習能力

馮光平

摘 要： 作者結合自己的教學實踐談談如何在高中物理教學中培養學生的探究學習能力。

關鍵詞： 高中物理教學 探究性學習 探究學習能力

探究性學習是一種強調學生自主、積極投身其中的學習方式，在各個科目中均應大力提倡。筆者從事高中物理教學已二十年有余，長期工作在教學實踐第一線，下面談談如何在高中物理教學中培養學生的探究學習能力。

一、創設物理情境，讓學生從實驗中提出問題

著名科學家愛因斯坦說：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。”在高中物理教學中，提出問題是探究性學習的基礎和前提，假如學生提不出問題或提不出合理的問題，探究性學習就不能順利地開展，那么怎樣才能讓學生提出合理的問題繼而上升至課題呢？物理是一門以實驗為基礎的學科，許多物理概念物理規律都是在實驗的基礎上歸納得出的，將實驗現象在課堂上生動地呈現出來，讓學生感到新奇有趣，能激發學生的學習興趣和求知欲，能引起學生更深入地思考，有利于物理問題的提出。例如，高一物理講超重和失重時，教材是以站在電梯中臺秤上的人，當電梯向上加速、勻速、減速時觀察臺秤示數的變化建立物理情景，讓學生提出問題。但這種物理情景不太適合課堂教學，如果換成站在教室臺秤上的學生從靜止到完全蹲下，觀察臺秤示數的變化創設物理情境，更能讓學生身臨其境，引起他們的思考。所以，建立合適的物理情景，讓學生在實踐中提出合理的問題，對提高學生的探究性學習能力非常重要。

二、積極思維，進行科學猜想

提出問題后，要求學生根據經驗和已有知識對未知的自然現象及其規律做出定性的解釋和說明，這就是假設和猜想，是探究學習的重要環節，是學生思維最為活躍的階段，但是猜想不是胡猜亂想，不合理的猜想與假設不僅沒有發展成為科學結論的可能，對探究過程也沒有意義，在解決問題的過程中，不能靠盲目嘗試，要根據已有的理論，自己的經驗和收集的有關資料、事實，以及人類特有的想象力和創造力，提出解決問題的合理的猜想與假設，這就要求教師適時地引導學生。那么該怎樣引導學生對提出的問題進行科學猜想？下面我以教學中的實例分析，嘗試作出回答。

高一物理必修2《探究功與速度變化的關系》中，分析與猜測：前面學生學習了重力做功和重力勢能變化的關系，彈力做的功和彈性勢能變化的關系，結合初中學過的動能和速度有關，學生能夠想到力對物體做功越多速度越大，但是要猜想到做功與速度成正比、與速度平方根成正比還是與速度平方成正比還是很困難。除了正比外還有很多關系，比如一般線性關系、對數關系、三角函數關系等，為此引導學生從量綱猜想：1J=1N·m=1kg·m/s2·m=1kg·（m/s）2，而m/s正是速度的單位，這樣能使學生的發散思維具有導向性，讓他們產生合理的猜想與假設，更能充分發揮學生的積極性、主動性和創造性思維，教學效果良好。

三、集思廣益，設計實驗方案

制訂計劃和設計實驗方案是探究學習過程中的重要環節，它承上啟下，決定著猜想與假設能否得到驗證。同時設計方案的過程又是培養學生科學思維、提高解決問題的能力的契機，教師要充分發揮指導作用，讓學生把思維過程暴露出來，適時地加以引導和點撥，也可以站在學生的思維層次上提出問題，給學生思維提出導向，同時要給學生留有思維的空間和時間，千萬不能包辦代替。要注意的是方案設計不僅僅是為了解決問題，還要在設計的過程中整合學生的知識，發展學生的能力，培養學生的創新精神。另外，要設計出一個優秀的、合理的實驗方案，必須遵循科學性、可行性、準確性等原則。接下來，以高一物理必修2《探究功與速度變化的關系》為例，談談在教學中所做的嘗試。

通過合理猜想，學生分析出功可能與速度的平方有關，為了驗證它們之間到底是一種什么樣的函數關系，需要學生設計實驗方案。本實驗的目的是探究功與速度的變化關系。功是力在空間上的積累效應，是一個過程量，而速度是一個狀態量，速度變化才是過程量，所以教師必須指明當研究力對原來靜止的物體做功時，速度變化的大小與物體獲得的速度在數值上是相同的。于是我們的實驗簡化為探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系，所以我們要想辦法測量出功與速度的數值，進而研究它們之間的關系。

合理完成上述探究性學習的三個環節，并從實驗中收集數據，得出結論，交流與合作，對學生的創新能力、邏輯思維能力、動手能力、獲取和處理信息能力的提高大有裨益，但教無定法，教師應結合自己學校的實際條件，學生實際的能力和知識水平，靈活的安排教學活動，希望我在教學中的嘗試對大家有所幫助。