探究性學習模式在高中物理教學中的應用

高超

【摘要】高中物理教師采用探究性學習模式展開課程教學，不僅可以為學生創(chuàng)造更多自主探知的空間，轉變他們對物理課程的看法，提升其主動學習的積極性，還能讓學生通過完成多樣化自主探知任務，提高自主學習的能力，提升發(fā)現問題、解決問題的水平，從而更加扎實地掌握物理知識與技能.對此，為了使探究性學習模式發(fā)揮出應有作用，本文從教學優(yōu)化視角出發(fā)，闡述教師利用問題導學、實驗探知、案例研究、情境分析等活動，改善學生自主學習效果的具體策略.

【關鍵詞】高中物理；探究性學習；物理教學

高中階段的學生已經具備了一定的學習能力，掌握了一些自主學習的方法.基于此，物理教師若想讓學生進一步體驗到課程認知的樂趣，轉變他們對知識學習的態(tài)度與看法，可以采用探究性學習模式開展教學活動.教師應當在活動中為學生創(chuàng)造更多自主探知的機會，讓他們能夠自行探究物理理論、研究物理現象、探索學科技能，同時，使其在完成探究性任務的過程中，加深對物理知識的理解與認識，從而更好地提升自主探知的能力，提高他們物理學習的效率與質量.

1 探究性學習模式概述

探究性學習指的是教師在授課過程中，為學生創(chuàng)造一個更加靈活、更加開放的自主探知環(huán)境，利用各種手段激活他們的主觀能動性，提升其自主學習的動力，讓學生通過積極完成各類自主探知任務，逐步獲得學科知識與技能，增強自主認知的意識與能力，提升課程最終學習質量的一種教學模式.在此種認知模式的教學活動中，學生能夠對學科知識進行自主性思考、分析與實踐，能夠積極發(fā)現問題、研究問題并解決問題.這樣不僅可以讓學生掌握更多自主認知的方法，還能借此增強他們主動學習、自主探知的信心與動力，使其更加透徹地理解學科知識，從而提高探究性課程學習的效率與效果.

2 高中物理應用探究性學習模式的原則

2.1 主體性原則

物理教師在開展探究性學習活動時，應當秉承主體性原則，要將課堂真正歸還給學生，突出他們的主體地位，為其創(chuàng)造更多獨立探知、自主學習的機會，使其能夠在活動中自主思考物理理論、自主分析物理實驗、自主研究物理問題等.從而促使學生更加深刻地理解學科知識，加深對學科理論與技能的記憶，同時，讓他們在完成自主探知任務的過程中提高探究性學習的能力.

2.2 開放性原則

探究性學習模式的重點在于讓學生對物理知識進行自主性探索與研究.對此，教師應當遵循開放性原則創(chuàng)建授課活動，要為學生創(chuàng)造更加靈活、更加自由、更加開放的學習空間，使其能夠對各種現象、各類案例、各種情境進行發(fā)散性思考和拓展性探究，能夠從多種角度出發(fā)分析物理概念，探究物理實驗中的學科理論，從而更好地提升其自主探知的效果，改善課程探究性學習的質量.

3 探究性學習模式應用于高中物理教學的具體措施

3.1 設計懸念導學，激發(fā)自主探知興趣

知識導入是物理課程的起始教學環(huán)節(jié)，對學生初步了解單元知識，調動他們主動學習積極性具有重要作用.對此，教師為了改善導入環(huán)節(jié)的教學效果，提高學生對物理知識自主探究的興趣，為課堂深度學習奠定良好基礎，可以開展懸念問題解答活動.在導入教學環(huán)節(jié)，物理教師可以圍繞單元物理理論，結合各種趣味性生活現象，設計懸念問題，以此來吸引學生的注意力，引發(fā)他們對相關知識的好奇心，使其對問題結果產生更加濃厚的探索興趣.在懸念解答過程中，教師可以給學生提供一些提示信息，由此引出單元物理知識，使其通過解答問題，初步理解簡單的物理概念或物理理論.

例如 以人教版高一物理必修第一冊第三單元第二節(jié)“摩擦力”課程為例.在課程導入環(huán)節(jié)，物理教師可以針對摩擦力知識，結合現實生活現象進行舉例設問，借此激發(fā)學生對單元知識的探究興趣.比如：鞋底上凹凸錯落的花紋起到了什么作用？汽車方向盤的把套上有很多凸起的斑點，其作用是什么？自行車在剎車時，閘皮緊壓在車圈上，這一現象說明了什么？如果手拿物體時，物體從手中滑落，說明手與物體之間缺少了什么力的作用？針對上述問題，教師可以引導學生根據以往的生活經驗，結合教材內容進行深入分析，鼓勵他們大膽說出問題的答案.比如，有的學生對自行車問題進行了解釋：自行車剎車過程中閘皮緊壓在車圈上，使得剎車皮與車圈之間出現了摩擦，而這個作用力阻止了車圈的轉動，最終迫使自行車停下來.這一現象說明自行車在剎車時，相關零件中產生了摩擦力.根據這個答案，教師可以引出此單元重要知識點，并圍繞摩擦力知識開展更加深入的細致探究活動.物理教師通過設計生活化導入問題，能夠拉近課程與生活之間的距離，給學生帶來更加強烈的熟悉感，從而快速調動他們探究生活現象的積極性，使其在解答問題的同時，對單元知識實現初步理解.

3.2 豐富探究活動，提升自主探知效果

物理教師為了讓探究性學習模式發(fā)揮出更好的教學作用，需要對授課活動進行合理優(yōu)化，要創(chuàng)建更多具有自主探知特點的學習活動，如實驗探知、案例探知、情境探知等，要給予學生更加開放的認知空間，從而提升其主動探索物理知識的積極性，改善他們課程學習的效果.

3.2.1 開展實驗探知活動

物理實驗能夠把抽象的學科理論以直觀畫面的方式呈現在學生面前，使學生通過深入研究實驗現象，理解抽象理論的意思.由此可見，物理教師若想快速激活學生的主觀能動性，提高他們自主探索單元知識的熱情，可以創(chuàng)建物理實驗自主探知活動.針對此項活動，教師需要先把班級學生分成多個實驗小組，同時，布置物理實驗任務，讓各小組初步了解實驗操作的方法.然后，教師再讓各組學生進行自主實驗，在動手操作過程中記錄實驗數據、分析實驗結果，最終得出正確的實驗結論，從而使其實現對物理理論或物理現象產生原因的透徹理解.

例如 以人教版高一物理必修第一冊第二單元第四節(jié)“自由落體運動”課程為例.此單元要求學生掌握自由落體運動的定義，知道物體做自由落體運動的條件，明白自由落體運動的實質.對于上述課程目標，教師可以創(chuàng)建小組合作實驗探知活動.首先，物理教師按照同組異質原則，把班級學生分成多個實驗小組，給每組提供有空氣玻璃管、真空玻璃管、半真空玻璃管、羽毛、軟木塞等實驗器材，同時，用微課視頻展示牛頓管實驗的步驟.然后，教師再讓各組學生進行合作實驗，在實驗中觀察羽毛和軟木塞在三種玻璃管中的下落情況，根據所看到的現象分析物體質量、下落速度、所受的力之間的關系，從而推導出自由落體運動的概念和條件.比如，學生通過觀察實驗現象，能夠發(fā)現在普通玻璃管中，軟木塞的下落速度快于羽毛，而在真空玻璃管中，兩種物體的下落速度一致，這說明物體在常規(guī)環(huán)境中下落時不僅會受到重力的影響，還會受到空氣阻力的影響，而真空玻璃管中的現象則打破了學生對“物體越重，下落速度越快”的認知.之后，教師再結合這一認知對學生進行探知引導，讓他們意識到在判斷物體是否做自由落體運動時，應當只出現一種作用力，從而得出自由落體運動必須具備“只受重力”和“初速度為零”兩個條件，而后再根據必備條件推導出自由落體運動的定義，即物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動.教師開展實驗探知活動，能夠利用動手操作方式激發(fā)學生探索抽象物理知識的興趣，同時，提升其理解抽象概念的效率.

3.2.2 開展案例探知活動

物理教師為了讓學生更加透徹地理解深奧的學科理論知識，消除他們對探究性學習活動的抵觸情緒，可以根據單元內容合理引入現實生活案例，利用熟悉的日常生活現象調動其自主探知的積極性.另外，教師還可以借此培養(yǎng)學生知識關聯于生活的意識，使其在理解物理概念、應用物理技能的過程中認識到相關知識的實際作用和應用價值，同時提升其實踐探知的能力.

例如 以人教版高二物理選擇性必修第一冊第四單元第一節(jié)“光的折射”課程為例.此單元教學目標是讓學生認識光的折射現象，知道法線、入射角、反射角、折射角的含義，理解光的折射定律，能夠用折射定律解釋日常生活中的光學現象.對于上述目標，教師可以利用多媒體課件和真實現象創(chuàng)建案例探究活動.首先，教師在多媒體課件中播放與光折射現象有關的視頻，如海市蜃樓現象、小石潭底與水面的距離看起來比實際距離近、水池里的魚看起來比實際的魚大等.利用動態(tài)畫面激發(fā)學生探索折射知識的興趣.然后，教師再用玻璃缸、清水、彩色咖啡棒等日常生活事物演示光的折射現象，利用咖啡棒在水中彎折這一神奇現象調動學生實踐探知的積極性.之后，學生可以自行組成小組，根據真實景象繪制咖啡棒與水平面的坐標圖像，確定其中的法線、折射角和入射角，同時，結合圖像畫面認識折射現象，理解折射定律.教師創(chuàng)建生活案例探知活動，能夠培養(yǎng)學生在生活中發(fā)現和認知知識的能力，提升其生活化探知的水平.

3.2.3 開展情境探知活動

在設計探究性學習活動時，教師可以根據物理方法之間的關聯性特點，構建類比學習情境，引導學生運用知識類比或方法類比的方式進行知識自主探究.物理教師指導學生運用類比方法探索和理解單元知識，能夠使其進一步掌握物理方法的靈活運用方式，能夠針對各種各樣的物理現象或物理對象進行科學對比，從而探究出其中的相似之處，找到各物理概念或物理原理之間的內在邏輯關系.另外，教師還可以借此培養(yǎng)學生類比認知的意識，使其能夠自覺驗證從某個物理對象中所得出的結論是否在另一個物理對象上有所體現，進而提升其推導認知、類比學習的能力.除此之外，教師還可以借助類比探知活動，促使學生加深對物理量以及各變量所構建的抽象關系式的理解，提高他們認知抽象知識的能力.

例如 以人教版高一物理必修第三冊第九單元第二節(jié)“庫侖定律”課程為例.在學習電學知識之前，學生已經掌握了一部分力學知識，擁有一定的探究物理量與變量關系的能力.對此，教師可以圍繞力學與電學構建類比探知情境，讓學生用探索力學概念和變量的物理方法探究力學知識.首先，教師先引導學生回憶力學知識中重力、彈力、摩擦力的概念，回顧相關物理實驗，了解物體在不同力的作用下出現的各種現象，同時，類比g、k等物理變量.然后，教師再帶領學生觀看庫侖定律的實驗視頻，引導他們運用探究力學原理的方法理解庫侖定律的含義，分析庫侖定律的適用條件.比如，庫侖定律物理實驗是在真空環(huán)境下進行的，說明此環(huán)境是一個必要條件，另外，在實驗過程中，實驗對象是靜止的，說明靜止也是一個重要條件.除此之外，在實驗操作過程中，實驗者改變過兩個實驗對象的距離，檢測了它們的電荷量，分析了它們所受的靜電力等，由此，學生可以根據力學公式的推導思路，推理出庫侖定律的表達式，即F=kQQ/r.教師結合物理方法和多方面物理知識構建類比學習情境，開展類比推導探知活動，既可以啟發(fā)學生的類比思維、推理思維、發(fā)散思維等，還能使其掌握更加靈活的類比探知方法，同時，在類比認知過程中了解物理知識之間的內在聯系，使其更加深刻地認知物理抽象關系式，提升課程學習質量.

4 結語

綜上所述，高中物理教師若想增強課程教學的有效性，可以采用探究性學習模式開展授課活動，讓學生在完成實驗探究、案例分析等自主性探知任務的過程中，加深對物理知識的理解，同時，提高他們知識探索、自主學習的能力.

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