探究性學習在物理教學中的應用

林培婷

摘要：探究性學習是培養(yǎng)學生自主學習的一種重要方式，對物理現(xiàn)象、規(guī)律進行探究是物理學科本身的內(nèi)在要求。所以，“探究性學習”對于物理教學顯得尤為重要。本文從三個方面闡述在物理教學中實施“探究性學習”的途徑，以期能使這種學習方式更好地發(fā)揮作用。

關(guān)鍵詞：探究性學習；物理教學；應用；能力；提高

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）13-0125

2017版高中物理新課程標準中首次提出了物理學科核心素養(yǎng)，包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度和責任。其中，學生科學探究能力的培養(yǎng)尤為重要。長期以來，我們對教育的重視，主要體現(xiàn)在對教育價值的認知是知識的獲取和知識傳授。目前的應試教育，更是一個以知識為中心的教育，因為考試的基本目的就是測試學生對知識的掌握。學生的職責是學習知識，教師的職責是傳授知識，這些似乎都是天經(jīng)地義的。在這個過程中，學生也開發(fā)出一種方法：死記硬背，只會背公式和概念，解題時不懂應用，是很多高中生的短板，如何真正理解原理以及本質(zhì)，提高學生的應用能力是高中物理教學的重要任務。而探究性學習就能很好地解決這個問題。以下就淺談如何實現(xiàn)探究性學習在物理教學中的應用。

一、開展實驗活動，培養(yǎng)探究能力

實驗可以讓學生獨立思考、設計實驗方案，最終完成實驗。在實驗過程中，要運用到很多物理知識，比如運動學、力學、光學、電學等。學生必須綜合運用所學知識，做到知識和能力完美結(jié)合，才能順利完成實驗。而且實驗數(shù)據(jù)的處理還能考查學生誤差分析、圖像法等知識的掌握。

1.分組實驗。比如探究“彈簧彈力與伸長量的關(guān)系”時，如何測出彈簧的原長：水平還是豎直懸掛測量？讀數(shù)時應該注意什么？獲得多組數(shù)據(jù)后該如何作圖？某些點離圖像較遠，說明什么問題呢？以上種種問題的思考、處理就能極大地培養(yǎng)學生的綜合知識和實驗探究能力。又比如在《向心力》這節(jié)課探究向心力與什么因素有關(guān)時，可以讓學生大膽猜想，再通過趣味小實驗（比如用盆/杯運乒乓球、用沾滿泥土的乒乓球）來體驗F與m、w、r三者的關(guān)系。在這個過程中，學生能正確認識科學的本質(zhì)，讓學生擁有分工合作、探究思考等精神，更能促進學生熱愛生活、善于觀察生活。

2.趣味小實驗。在每堂新課教學之前，趣味小實驗不但可以提高學生的學習積極性，還可以促進學生的探究性學習。比如，在講解靜摩擦力時，可以讓學生思考這樣的問題，如何不用手而把塑料杯提起來？提供給他們塑料杯以及一個垃圾袋。很多學生會將杯子放袋子里提起來。再引導：能不能把袋子放在杯子里面提呢？接下來，學生開始討論、思考。會發(fā)現(xiàn)將塑料袋放入杯子里，再裝水，就可以輕松地將杯子提起來。這是因為加水后塑料袋與杯子有擠壓，而擠壓就是靜摩擦力產(chǎn)生的必要條件。這樣的小實驗可以加深學生對知識的理解，避免死記硬背。

3.演示實驗。物理課堂提倡學生大膽猜測、謹慎推理。其中，推理就是利用實驗來實現(xiàn)。在演示實驗過程中，教師可以通過不斷設問、過渡、總結(jié)來鞏固學生對物理知識的理解。所以，實驗過程能堅持讓學生從感性到理性，整體策略是：觀察、實驗、控制條件、測量、記錄、數(shù)據(jù)處理和分析、歸類、抽象推理、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、建模、提出假說、驗證假說。讓學生主動獲取知識、體驗科學過程、領(lǐng)悟科學方法。

二、開展知識探究，培養(yǎng)學生探究思維

教師應當摒棄填鴨式的教學以及功利性的教學。把各種物理方法貫穿到整個教學中，比如：比值法。在初中，學生接觸了最簡單的運動——勻速直線運動，在講解如何知道物體運動快慢時，可以有兩種方案：相同的路程，用時不同；相同的時間，走過的路程不同。不管哪種方案，結(jié)果都可以得出V=S/t，速度v可以用s和t的比值來定義，在這個表達式當中速度就代表物體運動的快慢。后來又學習了功率p，功率是用功以及時間的比值進行定義，即p=W/t，功率代表做功的快慢。倘若學生充分理解這種方法的含義以及應用，那么到高一年級接觸加速度a時候就能夠得出加速度是用速度變化量和時間的比值來定義，即a=Vt-V0/t，而且理解加速度代表速度變化的快慢，為勻變速直線運動做好了鋪墊。學生在之后的物理學習中一旦看到比值定義的物理量就能夠深刻理解其中的含義。更重要的是，提高了學生融會貫通以及自主學習的能力。

三、引入物理學史，培養(yǎng)探究精神

眾所周知，知識只是育人的載體，通過物理知識的教學，傳遞的更應該是各物理學家對物理規(guī)律的質(zhì)疑、思考、實驗探索以及推理總結(jié)的嚴謹精神以及思維方式。比如，亞里士多德通過生活經(jīng)驗，提出重的物體下落得快，直到學習了高中物理知識，很多學生才發(fā)現(xiàn)這一說法是錯誤的，但是這一觀點統(tǒng)治了近2000年，雖然很多物理學家質(zhì)疑，但伽利略更嚴謹，他用實驗探究以及數(shù)學推理（著名的斜面實驗）推翻了亞里士多德的觀點，從而得出自由落體這一理想化運動。在物理史長河中，這一發(fā)現(xiàn)可能所占比例越來越小，但它的思想方法比自由落體規(guī)律的發(fā)現(xiàn)更珍貴。這樣的科學方式、嚴謹態(tài)度更值得后人繼承以及發(fā)揚光大。

總之，立足高中物理教學，實施“探究性學習”的教學方法，以學生學習為中心，能使學生由物理知識的接受者變?yōu)槲锢碇R的發(fā)現(xiàn)者和探索者。這樣，通過教師的有力引導，培養(yǎng)學生對物理知識的探索，可以充分尊重學生的學習主體地位，使得學生逐步建立自主學習體系，提高學習效率。

（作者單位：福建泉州安溪梧桐中學362400）