高中物理探究性習題的設(shè)計和運用

徐獻鶴

(江蘇省常州市武進區(qū)洛陽高級中學 213104)

在新課程改革的背景下，我們要改變已有的教學方式，指導學生在科學探究中完成物理知識的建構(gòu)，并對學生的學習能力、思維能力、問題解決能力進行針對性地培養(yǎng).為了引導學生更加有效地進行科學探究，同時也為了對學生的探究能力及時地檢測與評價，教師應該設(shè)計一些探究性的習題，幫助學生更加有效地發(fā)展探究能力

一、設(shè)計探究性習題引導學生進行科學探究

探究性物理習題的特點在于其結(jié)果的未知性，學生的探索過程會因此而充滿懸念和未知.此類習題往往是提出一個問題，其具體方法和思路都是未知的，學生甚至沒有任何線索.怎樣來解決問題，需要學生自主探索問題解決的思路，并獲取最終的答案.在整個習題的分析和探索過程中，學生不但需要明確做什么，也需要知道該怎樣做，同時也要思考為什么要這么做.

案例1：探究彈簧彈力大小的變化規(guī)律

習題呈現(xiàn)：通過對彈力的學習，我們已經(jīng)知道彈力的產(chǎn)生與施力物體的形變有關(guān)，那么針對一根具體的彈簧，其彈力大小和哪些因素有關(guān)，它的變化規(guī)律又是如何呢？

上述問題是在學生已經(jīng)認識了彈力的一些基本概念之后，我們所提出的一個探究性習題.學生在習題的引領(lǐng)下展開猜想：既然彈力和形變有關(guān)，那么形變程度是否會影響到彈力的大小呢？具體來講，對彈簧而言，拉伸量越大，是否對應著更大的彈簧彈力呢？學生在此基礎(chǔ)上開始設(shè)計實驗方案，選擇相關(guān)器材，安排操作步驟，并設(shè)計實驗記錄表格.當學生已經(jīng)確定了相關(guān)設(shè)計之后，教師引導他們圍繞方案展開討論和交流，進而完善探究思路，隨后教師即要求學生展開實驗探究.

在學生完成探究，基本確認彈簧的彈力大小和拉伸量成正比之后.教師要繼續(xù)提出問題：(1)既然彈簧在拉伸狀態(tài)下的彈力有此特點，那么在壓縮狀態(tài)下，情況又如何呢？(2)既然彈簧的彈力和其形變量成正比，那么其比例系數(shù)有何物理意義嗎？通過這兩個問題的進一步引導，學生將對彈簧彈力的規(guī)律形成更加深刻的認識.

二、設(shè)計探究性習題引導學生處理探究中的問題

學生在進行科學探究過程中必然會遇到各種各樣的問題，這些問題本身就是一種有用的探究資源，教師在教學時要注意引導學生發(fā)現(xiàn)這些細節(jié)，并認真對待這些問題.當然，學生在探究過程中，往往將思維鎖定在探究任務(wù)本身，以致于他們很少發(fā)現(xiàn)問題的存在，為此筆者認為我們在教學過程中，應該設(shè)計探究性習題，將部分學生操作中所出現(xiàn)的問題呈現(xiàn)在課堂上，從而引起更多學生予以關(guān)注，他們將在這些問題的處理過程中，提升自己對探究過程的認識，并發(fā)展問題解決的能力.

案例2：描繪小燈泡伏安特性曲線的電路設(shè)計

習題呈現(xiàn)：教材上有關(guān)“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗已經(jīng)將實驗電路進行了安排，請?zhí)骄恳幌乱韵聠栴}：(1)為什么滑動變阻器要接成分壓式接法？如果采用限流式接法有何不妥？(2)電流表為什么要外接？

上述兩個問題實際上是本實驗電路設(shè)計中最為關(guān)鍵的問題，教材上直接將電路呈現(xiàn)出現(xiàn)，很多學生不假思索，直接照搬，這也就弱化了探究的本質(zhì).我們將有關(guān)問題呈現(xiàn)出來，這將引導學生展開最直接的探索，而且我們也鼓勵學生按照相反的方式搭建電路來進行實驗，由此則能通過對比，讓學生真正明確實驗過程中所存在的問題，進而把握住電路設(shè)計真正的原因.而且只有學生有所經(jīng)歷和體會，他們才能更進一步地了解到分壓式接法的基本要點和優(yōu)點，并且明確在操作時需要注意到什么.這些內(nèi)容如果讓學生通過死記硬背來認識和探索，顯然無助于他們能力的提升.

三、設(shè)計探究性習題引導學生發(fā)展遷移水平

在高中物理教學過程中，我們最忌諱的就是學生盲目地套用公式或照搬現(xiàn)成結(jié)論，這樣的學習方式太過機械，由此讓物理學習淪為純粹的數(shù)學演算，這顯然違背物理研究的本質(zhì).每當學生學習過一個新的概念和理論之后，我們都提倡讓學生在一個更加鮮活而新穎的情境中對問題進行探索和研究，這樣的處理能夠引導學生將已學規(guī)律和內(nèi)容運用到新的情境之中，這樣的處理能夠有效發(fā)展學生遷移水平，讓學生的思維更加靈活，而且他們對物理規(guī)律的認識也將更加靈活，對相關(guān)方法也將形成更加深刻的理解.

案例3：探究生活中的可充電電池

習題呈現(xiàn)：通過《電動勢》一節(jié)的學習，我們對電源的基本參數(shù)：電動勢和內(nèi)阻有了最基本的認識.充電電池是我們生活中最常見的電源，偶爾我們也經(jīng)常聽到由于缺乏正確的使用知識，充電電池導致爆炸、火災的新聞.為此，我們請同學們研究生活中的可充電電池，探索以下問題：

(1)你身邊經(jīng)常使用的充電電池按照電解液性質(zhì)以及電極材料可以分成哪些類別？

(2)你所知道到的充電電池使用事項有哪些？

(3)綜合研究性價比、方便性等因素，請談?wù)勀銜绾芜x擇充電電池？

(4)哪些充電電池對環(huán)境污染較大，哪些較為環(huán)保？

綜上所述，在物理教學過程中，教師設(shè)計探究性習題，并將其有效運用于物理教學，不但能夠?qū)W生的科學探究能力進行實時的檢測和評價，這也將促進他們能力的發(fā)展.

參考文獻：

[1]沈志雄.新課改背景下初中物理探究性習題的設(shè)計[J].教育界(綜合教育研究)，2015(13).

[2]陳劍鋒.例談物理探究性習題教學對學生綜合能力的培養(yǎng)[J].中學物理，2012(24).