高中物理探究性学习的一些思考

刘晓洁

全面实施高中新课程改革以来，大多数物理教师通过努力已经对科学探究教学有了一定认识，在课堂教学中都能进行程度不同的探究性学习.但探究过程的环节不同，收到的效果也相差甚远.笔者经过一段时间的观摩学习实践，有以下几点思考，供同行探讨.

一、 探究设计要有的放矢、讲究实效

在新课程理念引领下，很多教师喜欢采用探究的学习模式，课堂中强调学生自主探究，自主学习，独立解决问题.一些教师把“探究性学习”视为医治百病的良药，一堂课中总要安排几个探究环节，但并不是所有的问题都适合探究学习的模式.如果运用不恰当，不仅对学生掌握知识和发展能力没有积极的作用，而且还会适得其反，弄巧成拙.基于探究性学习的目的，我们选择这一模式设计教学时，要讲究实际效果.即一方面要让学生在经历探究的过程中，加深对知识的体验，掌握研究科学所必需的探究能力；另一方面要对所学知识的理解和掌握起到积极的作用.不能因为课堂教学有新课标理念的体现或课堂表演而进行随意的探究.

物理教学中，有的知识用直接讲授方法学生更容易懂且节省时间.比如高中《物理Ⅱ》中，“功”“功率”等概念，由于《必修Ⅰ》已经学过“位移”“速度”等概念，完全可以进行类比教学，再举学生日常生活中的例子，做一些典型的例题，就可以使学生完全掌握，没有必要非设计探究环节.再比如万有引力公式的获得，由于学校条件所限，不可能提供精密实验器材，学生进行探究很可能一无所获甚至有的学生会产生怀疑，认为自己错误的公式是正确的，这种情况的产生会人为制造教学的困难，浪费宝贵教学时间.因此，并不是所有的新知识都需要探究，教师要挑选出规律性强的知识点，比如自由落体运动、探究小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系等.

二、 探究不仅是做实验

探究活动主要强调学生主动参与对问题的研究，强调学生的自主学习活动，物理实验探究是学生探究活动中通常采用的方法，但不是所有物理规律都可以由实验得到.

新的课程标准在科学探究上突出“提出问题；猜想与假设；制定计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作”为主线的探究方式.只要包含了科学探究的若干步骤，而不一定包含学生实验或演示实验的教学过程，也是科学探究.一些规律的推导、新知识的获取，利用已掌握的知识假设，演绎和合理外推时，都可以让学生进行探究性学习.

比如，高中物理《1-1》第四章电磁波的发现这一节中，麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场，是麦克斯韦继承了前人的成果，提出合理的假设，利用联想、推理、类比、对称等物理学的思想方法建立完整的电磁场理论.教学过程中启发学生回忆学过的知识，突出寻找对称美的思想方法.例如奥斯特发现电生磁后，法拉第从对称的角度出发提出磁生电的问题，最终经过10年的努力发现电磁感应现象.麦克斯韦之所以能够假设：“变化的电场产生磁场”，也是因为相信电场和磁场具有对称之美，因此才有麦克斯韦的大胆假设.

再如，掌握了重力做功使重力势能发生变化，且重力做正功，物体下移，重力势能减少；重力做负功，物体上移，重力势能增加这一知识后，可让学生探究弹簧弹力做功与弹性势能变化关系.这个过程中学生经过提出问题，猜想和假设，小组讨论、类比，得出结论等过程.探究学习的主体是学生，探究学习改变了传统课堂中教师讲、学生听的固有模式，在这里学生有充分的自主权，能以自己已有的知识和经验为基础，尽情尝试各种科学探究方法，尽情探索科学的奥秘.

三、 探究过程要严谨

探究学习离不开教师指导，探究学习重视学生的自主体验和探究，并不意味着探究学习放弃教师的指导.但有的教师对新教材将旧教材中较多的学生实验和演示实验改为科学探究目的认识不足，只是将学生进行分组，并没有充分发挥小组各成员的作用，让学生进行有效的合作.有的教师比较重视能否得出正确的结论，对学生在探究学习过程中的行为关注不够，忽视培养学生的科学态度、科学方法.对于评价问题，要么没有进行评价，要么评价不及时，要么评价方法不正确，要么评价方式单一.

在一次观摩课上，一位教师选择高中《物理Ⅰ》探究功与速度变化的关系进行教学，现摘录：小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行.当我们把2条、3条……同样的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，橡皮筋做功而使小车获得的速度可由纸带和打点计时器测出.将全班分成六个组，分别进行橡皮筋1至6条的实验，结果发现实验结果差别太大，从图象上根本无法总结出功与速度变化的关系，没有达到预期的效果.教师自己也诧异，最终用误差大来解释.

不难看出这是六组独立的实验，难以保证实验条件的一致，尤其是橡皮筋由于氧化导致每一根发生相同形变时提供弹力都不同，实验数据就没有可比性，显然不是误差太大的原因.出现这种情况如果不与学生解释清楚，容易让学生形成错误观念，甚至有学生会认为实验随便怎么做，只要把课本结论抄写一下就行.决不能为了探究而探究，不能为了活跃课堂气氛而探究.探究过程不可能一帆风顺，有问题出现时不能为了完成教学任务随意给出解释，对出现的问题应给出正确的评价和解释，这样才能达到探究性学习的实际意义.

探究性学习需要教师和学生花费较多的时间和精力，受教学时数的限制，频繁运用有一定困难.其实传统教学方式也有可借鉴之处，在实际教学中应根据不同的教学内容灵活变通.要将科学探究教学与传统教学有机结合起来，才能在新一轮课改中走出一条成功的物理教学之路.