生活為源 探究為本

張力

摘要：物理課外探究聯系生活探究的必要性；物理課外隨時都可以進行課外探究，我們以“《平均速度，瞬時速度》課外探究”為例。課外生活探究的事例和效果，開展物理課外的生活探究的作用和積極意義。生活中物理現象是物理教學素材的源泉，也是檢驗物理知識運用的陣地。

關鍵詞：物理課外的生活探究；平均速度瞬時速度區別；課外探究作用和意義

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）10-0095

一、物理課外探究聯系生活探究的必要性

1.新課程理念的要求

新課標物理學科核心素養要求學生具備科學思維、科學態度和責任，這些要求需要教師在教學中培養學生理論聯系實際，能用掌握的理論知識認識問題、解決問題，能在學習和日常生活中發現問題、提出合理猜測與假設；具有設計實驗探究方案和獲取證據的能力，能正確實施實驗探究方案，使用各種科技手段和方法收集信息：具有分析論證的能力，會使用各種方法和手段分析和處理信息，描述和解釋實驗探究結果和變化趨勢：具有合作與交流的意愿與能力，能準確表述、評估和反思實驗探究過程與結果的科學態度與責任。

2.高考培養理論聯系實際的要求

從近幾年浙江省高考物理試題來看，與實際生活、生產聯系的情境化試題比重不斷增加。這些試題符合物理教學的要求，但是對于學生來說就是另外一種情況。一些學生無法把生活中提煉出來的物理現象和物理知識聯系起來，對物理試題中的情景有陌生感、排斥感，總是停留在書本中的現象情景。因此，迫切需要在這方面對學生加以鍛煉和提高。

3.培養學生科學精神的需要

物理為自然科學的基礎學科，對推動科技革新、社會發展所帶來的巨大改變；另一方面則引領課堂，從課堂回歸生活，促使學生增強實踐能力，發展探索自然與了解自然的興趣與熱情，進一步提高學生的科學素養。因此，在物理課堂教學中，教師應關注社會、科技的發展，注重課堂教學與實際生活、生產的聯系，不斷地積累素材，引導學生從生活走向物理。

4.學生在學習過程中存在思維障礙和體驗不足

在學生學習物理的過程中，很多學生有思維障礙。部分學生不能透過現象看本質，不具備分析歸納以及綜合等抽象思維能力，不具備正確建立物理模型的能力。

為此，教師可以在課余利用生活場景來鍛煉學生的觀察分析、歸納推理建模的能力，并通過結合當前技術手段創新合作探究，提高學生的動手能力和歸納推理能力，提高學生分析新情景的能力。

二、物理課外生活探究的過程

物理課外隨時都可以進行課外探究，教師以“《平均速度，瞬時速度》課外探究”為例。

在學習《速度》這一節中，重點內容就是平均速度和瞬時速度的概念，瞬時速度計算過程運用極限思想是學生理解障礙所在。為了更好地讓學生理解和區別這兩個概念，筆者對全班學生提出一個課外探究的課題，要求學生挖掘生活中測量速度的方法，并能運用物理知識解釋測速原理和方法，并期待對其測速的精度提出改進性的建議。筆者把全班學生分成幾個探究小組，區分平均速度和瞬時速度，在生活中找找哪些地方需要測速度，測得的是什么速度，運用什么原理測得，計算速度中需要測量的時間和位移（路程）用什么方法測量出來的，如何提高測量的準確性，探究結束對概念和別人的方法體會后，你對測量速度有什么新的方法，測量精確度如何提高。圍繞上述要求，有各小組課后展開討論，網上查資料，發揮集體力量，首先確定一個小目標，收集顯示生活中測量速度場景，找出方法原理，其次提出了具體要求，指導各組其結合到收集到不同方案，體驗其測量原理，再次，再體驗過程，明確測量哪種速度，體會速度公式需要測量的物理量，這些方案是如何突破測量位移和時間的，是如何改進測量速度的精確度的。接下來把其中幾個小組提出的方案和研究結果進行展示。

1.第一小組。該小組提出用光電門的方案，這個方案是教材上的一種，思路平淡無奇，本來計劃不使用這個方案，但考慮不要讓學生興趣受打擊，筆者便鼓勵他們做下去。而學生接下去做的方案讓筆者大吃一驚。該小組使用光電門先體驗了光電門測量速度的過程，做到人人會做，并對該測量原理有了清晰的認識。接下來，他們找筆者借了實驗室一套天平和朗威力學傳感器，通過測量一個物體的重力和質量，測出本地的重力加速度g，然后讓一個小球做自由落體運動，通過測量高度計算出小球經過某處的速度，然后通過光電門實時測量其速度，然后對比，判斷測量的速度和計算結果還是非常吻合的，然后他們提出的改進方案是減小小球的直徑，提高測量速度精確度。思路非常好，對待瞬時速度的理解也有了一個新的高度，其實已經達到探究的效果了。

2.第二小組。該小組有幾個學生比較喜歡騎自行車，家里都有山地車，山地上的設備也是樣樣俱全，提出這個探究實驗，有學生就想到自行車上的碼表就是可以測量速度的裝置。接下來，該小組的學生就在網上搜索碼表的原理摘抄上交了，看到這個結果以后，針對碼表的功能，筆者對學生做了一點點指導，讓學生先體會其原理，然后結合物理知識認識碼表的實時速度和平均速度如何測量，布置任務以后學生基本也能了解碼表測速原理，知道是通過測量輪子的周長和兩次經過傳感器的時間差，用速度公式計算得到，接下來指導學生分析誤差的來源及如何改進。通過這個小組的探究過程，讓學生在碰到不太熟悉的器材如何從物理知識入手分析器材的原理的方法，并把該方案分享到其他組。

3.第三小組。該小組提出高速公路這幾年提出的區間測速的方式。先通過理論分析，有的學生提出如果距離太大測速就沒有意義，這種方案測出來就是平均速度，而且還提出交警這樣抓不到違章的人，說可以先開快點再開慢點，感覺自己開得太快還可以到服務區休息一下再走。因此，筆者建議他們和父母一起自駕游的時候注意關注高速路上的區間測速裝置，把大家實際看到結果和我們分析的結果作對比。通過和實際對比，很多學生感覺到知識的力量，發現高速區間測速距離都不會太遠，而且中間沒有服務區，高速上不能隨便停車，所以總體感覺這個測速雖然測的是一段距離的平均速度，但是對于交警判斷超速的實際效果還是非常好，作為雷達測速的一個輔助也是非常可行的。雷達測速，司機可以高德地圖提示臨時踩一腳剎車來規避，區間測速能夠長時間規范司機的行為。學生覺得一些企業不能利用技術來做這種違規的事，需要交警采取區間測速和雷達測速結合的辦法，還對區間測速提出改進的方案。區間測速應該從司機上高速開始拍照在全程高速路上通過多點拍照記錄，并把服務區進口和出口都記錄下來，通過計算機系統對各段路徑中的速度進行計算，讓一些違章行駛的司機放棄超速的念頭，維護交通正常秩序。通過這個研究，學生能夠理論聯系實際，分析和實際考查相結合，提高自身對于實際問題的分析歸納能力。

4.第四小組。該小組找到生活中很常見的雷達測速裝置，遇到了大問題，但是該小組學生通過網絡查找原理，自學多普勒效應，提高自我學習能力。而且該小組還通過網絡查找了規避測速雷達的方法和原理，并提出自己的一些疑問，對于有些沒有測速裝置的地方，為什么高德地圖有時候要提醒此處有測速裝置？這個問題的提出已經展示了學生很強的質疑能力？在這里給學生一個思路，導航軟件更新的不及時或者設備壞了、拆除了，地圖還沒有更新到位都會導致問題的出現。并給學生提出一個問題，如何設計一個設備能準確預報測速，讓學生從測速雷達原理本身去挖掘問題。有學生提出雷達測速，說明該設備是通過雷達波測速，如何有裝置能檢測電磁波，問題就可以解決，然后通過網絡查找發現這個反雷達測速裝置網上已經有銷售，查查原理對照自己的思考加深印象。

5.第五小組。該小組在網上購買了一個激光測速裝置，先通過網絡學習了測速原理，再深刻理解瞬時速度的計算方法。并用該裝置測一些物體的速度，該小組學生還和家長一起完成驗證激光測速和汽車速度表的對比，結合物理知識，體會汽車速度表計算的瞬時速度和激光測速儀測速非常接近的物理意義。

接下來安排學生小組交流、交換器材，體驗其他組的實驗探究過程，把這些測量速度的方法和原理擴展到全班，這樣一次課外探究增長了學生的見識，拓展了眼界，幫助學生理論聯系實際。

三、物理課之外生活探究的作用和意義

1.堅持“理從物中來，理到物中去”激發和培養學生的學習興趣

在課堂中由于教學任務和課時的矛盾，探究實驗開展不充分。所以，通過課外生活實驗，是課堂教學的一個有力補充，通過課外生活化實驗探究，引導學生從生活走向物理，從自然走向物理，從物理走向社會。學習物理一定要從實際中來到實際中去，只有將學生已有的生活體驗和物理問題緊密聯系起來，才能使學生感到物理是親切的、有用的，從而對物理學科產生親切感，提高學習的積極性。

2.由物到理，由感性到理性，逐步提升學生的抽象思維能力

物理學由物理概念和物理規律組成，是觀察實驗思維的產物。物理概念的建立和物理規律的發現都離不開抽象思維的過程，物理教學的關鍵在于幫助學生建立正確的物理模型，培養學生的抽象能力。所以，通過課堂提出物理概念和方法，學生需要在課外理解消化吸收，所有課外生活化探究幫助學生實現從理論到實際的過渡，在具體情境中體會、分析歸納、解釋，每個人都積極參與，從而促進理性的思考，加深對概念的理解，提升自身的概括能力以及抽象思維能力。

3.關注實際，積累素材，拓展學生的眼界，培養學生理論聯系的自覺性

從近幾年浙江省高考物理試題來看，與實際生活、生產聯系的情境化試題比重不斷增加。這一方面體現了物理為自然科學的基礎學科，對推動科技革新、社會發展所帶來的巨大改變；另一方面則引領課堂，從課堂回歸生活，促使學生增強實踐能力，發展探索自然、了解自然的興趣與熱情，進一步提高學生的科學素養。因此，在物理課堂教學中，教師應關注社會、科技的發展，注重課堂教學與實際生活、生產的聯系，不斷地積累素材。通過該節課的課外拓展積極探索，把一些物理有關生活化的實驗探究通過這種形式繼續發展下去。比如講到電磁感應可以把生活中的銀行卡刷卡原理進一步讓學生體會和加深印象，生活中還有很多實物例子蘊含豐富的物理規律，可以在對應物理知識教學后以課外探究的形式繼續研究，既可以鞏固物理知識，又可以讓學生將理論運用于實際，提升其探究的有效性和主動性，培養探究的思維和創新能力才能落到實處。

四、小結

生活中物理現象是物理教學素材的源泉，也是檢驗物理知識運用的陣地。因此，在課外讓學生結合所學的物理知識，發現生活中與之相關的物理現象，運用物理知識解釋現象，并創造性地提出改進意見。通過《速度》這節課外探究，完成了課堂知識的鞏固，并拓展學生的視野，提升學生處理新情景新問題的能力，然后體驗學以致用的幸福感和成就感，避免課堂教學的時空的限制。因此，利用這塊陣地提高學生物理科學素養、創新精神大有所為。

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[5]浙江物理學科指導意見浙江出版社，2017

（作者單位：浙江省衢州第三中學324000）