物理課堂教學中“探究性學習”的案例分析與實施

摘 要：“探究性學習”是以問題為中心的，問題是“探究性學習”的核心，是“探究性學習”的出發點，也是“探究性學習”的歸宿，因此能否提出具有挑戰性的問題是“探究性學習”的關鍵。

關鍵詞：物理教學； 探究性學習

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）11-057-002

一、實驗課中的“探究性學習”

1.提出問題、猜想與假設

“探究性學習”是以問題為中心的，能否提出具有挑戰性的問題是“探究性學習”的關鍵。提出問題就等于問題解決了一半。教師要在“探究性學習”過程中發揮自己的作用。首先，“探究性學習”中，教師要注意培養學生的問題意識；其次，在“探究性學習”中要注意選擇適當的問題。所謂適當的問題，就是能激發學生的求知欲望，促進學生探索精神和實踐能力的發展的問題。

【案例】《探究平面鏡成像的特點》

提出問題

師：生活中我們經常會照鏡子，現在請同學們利用手中的鏡子認真觀察自己在鏡中的像，你覺得鏡中的像有什么特點？和你本人有什么關系？

學生活動：觀察平面鏡中所成的像。

師：通過剛才的觀察，你認為平面鏡中的像與鏡前的人之間可能有什么關系？

猜想與假設

學生可能有以下猜想：

猜想1：“我覺得我的像和我本人一樣大，因為在家里照鏡子時，要是貼著鏡子站，感覺像和人一樣大。”

猜想2：“我覺得像和我不一樣，是左右顛倒的，我抬起左手時鏡子中的人抬起的是右手。”

猜想3：“我覺得用小鏡子的時候我的像就變小了，只能看到自己局部的像。”

猜想4：“我覺得當鏡子離人遠時像就變小，鏡子離人近時像就變大。”

猜想5：“像好像實際是不存在的，因為我在鏡子后面摸不到像，平面鏡成的是虛像。”

猜想6：像與物體到鏡面的距離是相等的。

猜想7：我發現物體移動，像也移動。像和人移動的方向相同，我向左，鏡子中的像也向左。

猜想8：我發現人和像的移動方向相反，我靠近，像也靠近；我遠離，像也遠離。

猜想9：我發現像的顏色與物體也相同。

猜想10：平面鏡中的像是正立的。

猜想11：像與物體是對稱的。

猜想12：像與物體是平行的。

反思：上面這個案例是根據問題情境提出問題的（包括日常現象、實驗現象、資料介紹的現象），通常提出問題的主要方法有觀察法、聯想法、比較法、推理法、實驗法等。學生對平面鏡成像的特點提出的猜想有12點，大大超過了教材上的三點。教師不能回避學生不正確的猜想以及猜想的重復，而是要引導學生歸納提煉出對平面鏡特點的主要猜想，實驗驗證后對不正確的猜想要引導學生討論與辨別。

2.制定計劃與設計實驗，進行實驗與收集證據，體現過程與方法

探究學習不僅追求探究的結果，更重要的是要重視探究學習的過程性，強調學生的親身感悟。

【案例】《探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系》

制定計劃與設計實驗

師：大家已經猜想了電流可能與電壓和電阻有關，要驗證你們的猜想，需要哪些器材？應該如何探究？采用什么方法？請大家設計實驗方案，設計出電路圖。

生：需要電源、定值電阻、電流表、電壓表、開關、導線等。

生：采用控制變量法。保持電阻一定，探究電流與電壓的關系；再保持電壓一定，探究電流與電阻的關系。

師：剛才大家設計的時候我巡視了一下，看到你們設計的電路圖主要有以下兩種：

師：請你們評價一下，這兩種實驗電路圖的不同之處在哪里？哪一個電路圖更合理？

生：第一個圖中沒有滑動變阻器，改變電壓時是需要改變電源電壓才行。

生：第二個電路圖中有滑動變阻器，既可以改變定值電阻兩端的電壓，又可以在電阻改變時保持定值電阻兩端的電壓一定。電路圖的設計更科學、更合理。

進行實驗與收集證據，體現過程與方法

（1）我們先來研究電阻R不變時，研究通過它的電流與其兩端電壓的關系。

（2）再研究電阻R兩端的電壓不變時，通過導體的電流與導體電阻之間的關系。

（實驗過程略）

3.分析與論證，評估與交流

實驗現象和實驗數據并不等于探究的結論。探究的結論是在大量實驗數據的基礎上通過分析論證得出的具有普遍意義的規律（只有一組實驗數據是不能得出結論的，應多次實驗）。這是動手實踐上升到建立理論的思維過程。

【案例】《探究改變摩擦力大小的方法》

師：這節課剛開始時同學們對影響滑動摩擦力大小的因素進行了猜想，猜想摩擦力的大小可能與壓力大小、接觸面積大小、接觸面的粗糙程度、物體運動的快慢等因素有關，同學們通過實驗來驗證自己的猜想是否正確。實驗情景如下圖所示，請你根據實驗現象和收集的實驗數據，論證你的猜想是否正確，并與其他同學進行交流。

師：下面我們通過實驗反饋的形式來得出結論。

生：比較_____兩圖能說明滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關；

生：比較_____兩圖能說明滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。

生：在此基礎上想驗證滑動摩擦力大小是否會與物體運動速度的大小有關，我的做法是__________。

得到的結論是_______________。

生：要驗證摩擦力的大小是否與接觸面積有關的？我的做法是__。

得到的結論是__________。

生：我認為前面同學的實驗需要改進，改進的意見是_____。

反思：上面的案例中同學們的猜想有些是正確的，有些是錯誤的，需要通過實驗探究來辨別正誤，通過觀察到的實驗現象和收集的實驗數據分析得出結論：滑動摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關，與接觸面積大小、物體的運動速度無關。

二、概念課中的“探究性學習”

概念課教學以往主要是教師講授，學生機械地背誦定義，但對概念理解十分膚淺，處理問題盲目，運用時因而經常出錯，癥結在于他們對概念的理解不透，缺乏探索與實踐的認知，因此，在概念教學中進行探究式教學是必要的。

三、綜合實踐活動課中的“探究性學習”

重視知識的應用，將課堂教學與綜合實踐活動有機的結合起來，是培養學生個性，能力的具體體現。開展綜合實踐活動課中的探究，是理論聯系實際教學原則取得最佳效果的必要環節。實踐是一個學習、研究、創造的過程，學以致用，這是物理學科的特點，關注生活，走進社會，培養學生熱愛科學的意識，讓學生對自己探究的課題產生興趣，有成就感，學會探究、學會創造，更有利于學生身心健康發展，開闊學生的視野和思路。