新課標背景下如何在物理教學中培養學生的探究能力

費良軍

物理核心素養是當下熱門的物理教學研究問題，也是物理教學的重要綱領，探究能力是物理核心素養的重要組成部分，也是學生想要學好物理的重要保障。物理是一門典型的理工學科，需要學生具備良好的邏輯思維，能對數據進行分析和推理，找到準確的知識點，在運用良好的數學計算能力，對物理數據、公式進行演算，進而得出答案。筆者針對目前高中物理教學現狀，提出了培養學生探究能力的策略，教師有意識設計具有探究性的物理實驗，在實驗中培養學生的探究能力；教師結合經典例題，啟發學生的探究興趣；結合生活實際，做好探究拓展教學。

一、巧設探究性實驗，培養學生的探究能力

筆者在教學過程中巧妙設計一些探究性實驗，盡可能多地開展實驗教學，用充滿未知的物理實驗，啟發學生的想象力和創造力，進而培養學生的探究能力。例如筆者在講解“機械能守恒定律”這一章節時，設計了探究性實驗，一組是常規的自由落體式實驗，另一組是斜坡滾落式實驗，讓學生自主去研究重力勢能對能量守恒定律的影響。筆者提前錄制了實驗演示的微課視頻，筆者講解了實驗注意事項，剩下的時間由學生自主進行實驗探究，學生參照微課視頻和教材資料，自主組裝實驗裝置，重點是打點計時器和紙帶的組裝，講砝碼提升至一定的高度然后放手，選取幾個特殊位置計算重力勢能和動能的變化，實驗難點在于紙帶末狀態的瞬時速度的計算，學生要自主探究出運用勻變速運用的平均速度等于中間時間的瞬時速度。然后再引導學生進行斜坡式實驗，學生設計60°斜坡，讓砝碼自由滾落，計算紙帶上末位置的瞬時速度，比較兩個實驗的數據。學生在探究性實驗中，驗證了影響能量守恒定律的因素，對能量守恒公式的推導有了進一步了解，學生的探究能力得到了進一步培養。

二、巧妙結合經典物理題目，啟發學生探究興趣

很多物理教師在教學時存在著一個誤區，教學圍繞考試內容來開展，搜集歷年考試真題進行“題海”戰術，不僅讓學生感到身心俱疲，教師的教學效果也很不理想。筆者認為物理題目的講解是必須的，但是在選擇題目時要做到濃縮與提煉，選取經典例題進行講解，對題目進行深入講解，上升到這類題目解題技巧的講解。筆者在教學過程中根據教學內容會選擇歷年高考相關題目。例如2019年高考全國卷2理綜物理題目，題目如下某同學用繩子拉動木箱，從靜止沿粗糙路面運用至具有某一速度，木箱獲得的動能一定：A小于拉力做的功B等于拉力做的功C等于摩擦力做的功D大于克服摩擦力做的功。本題目屬于基礎題目，筆者讓學生自主探究答案，有的學生選擇畫出木箱受力圖，教師讓學生互相評價對方所畫的受力圖，并讓學生講解自己探究答案的過程。筆者在最后進行總結，下圖是木箱受力圖分析，根據題意木箱在運用過程中有兩個力在做功，拉力做的是正功，摩擦力做的是負功，根據動能定理WF-Wf=可知，正確選項為A。

三、授以方法，為培養科學探究能力尋找路徑

能力與方法是密切相關的，教師要培養學生科學探究能力，就意味著要幫助他們掌握完成某種科學任務的方法。物理學方法是指人們在學習或研究物理問題的過程中發現問題、提出假說、搜集事實、作出解釋論證等所遵循的途徑和使用的手段，實際上是思維的方法和程序。物理學研究方法，主要是以觀察和實驗為基礎，經過科學抽象，運用數學工具，概括總結出實驗規律，然后經過實踐的檢驗，發展為物理理論。物理學方法是物理學發展的靈魂，是以知識學習到能力發展的橋梁。物理學方法是指物理學的具體科學方法，通常認為有：觀察法、實驗法、理想化方法、類比方法、假設方法和數學方法六種。教師如果能以物理學方法為線索組織教學過程，實施知識教學與物理學方法教育的良好結合，必然使教學過程更符合學生的認識規律，也更有利于培養學生的科學探究能力。

四、引入生活中的物理問題，培養學生的探究與拓展能力

物理學科和尖端的航空航天是密不可分的。筆者在教學中結合學生感興趣的生活中的物理問題，開展探究式教學，把物理教學延伸到課堂之外，拓展學生的學習視野，培養學生的知識拓展能力和探究能力。例如筆者結合近兩年大火的影片《流浪地球》，講述了中國航天員的犧牲與奉獻精神，影片中涉及到了很多的航空航天知識，例如萬有引力定律、三個宇宙速度、牛頓定律等。筆者結合影片中的相關片段進行了講解，講解行星發動機的設計原理，影片中是利用燒石頭的核聚變來推動發動機，學生們根據影片中提到的“洛希極限”，進行了自主探究，探究了木星和地球之間的關系，利用萬有引力，加速航天器的運轉，探究木星和地球距離縮小帶來的影響。筆者運用有關物理知識的影片激發了學生的探究興趣，利用互聯網進行天體物理知識的搜索，提升學生的探究能力。

總之，探究能力是高中物理教學的重要推力，也是啟發學生物理學習興趣的重要動力。物理教師要積極開展探究式教學，培養學生的探究能力，在學生內心播種下科學求真、勇敢探究的種子。