高中物理探究性习题的设计和运用

徐献鹤

(江苏省常州市武进区洛阳高级中学 213104)

在新课程改革的背景下，我们要改变已有的教学方式，指导学生在科学探究中完成物理知识的建构，并对学生的学习能力、思维能力、问题解决能力进行针对性地培养.为了引导学生更加有效地进行科学探究，同时也为了对学生的探究能力及时地检测与评价，教师应该设计一些探究性的习题，帮助学生更加有效地发展探究能力

一、设计探究性习题引导学生进行科学探究

探究性物理习题的特点在于其结果的未知性，学生的探索过程会因此而充满悬念和未知.此类习题往往是提出一个问题，其具体方法和思路都是未知的，学生甚至没有任何线索.怎样来解决问题，需要学生自主探索问题解决的思路，并获取最终的答案.在整个习题的分析和探索过程中，学生不但需要明确做什么，也需要知道该怎样做，同时也要思考为什么要这么做.

案例1：探究弹簧弹力大小的变化规律

习题呈现：通过对弹力的学习，我们已经知道弹力的产生与施力物体的形变有关，那么针对一根具体的弹簧，其弹力大小和哪些因素有关，它的变化规律又是如何呢？

上述问题是在学生已经认识了弹力的一些基本概念之后，我们所提出的一个探究性习题.学生在习题的引领下展开猜想：既然弹力和形变有关，那么形变程度是否会影响到弹力的大小呢？具体来讲，对弹簧而言，拉伸量越大，是否对应着更大的弹簧弹力呢？学生在此基础上开始设计实验方案，选择相关器材，安排操作步骤，并设计实验记录表格.当学生已经确定了相关设计之后，教师引导他们围绕方案展开讨论和交流，进而完善探究思路，随后教师即要求学生展开实验探究.

在学生完成探究，基本确认弹簧的弹力大小和拉伸量成正比之后.教师要继续提出问题：(1)既然弹簧在拉伸状态下的弹力有此特点，那么在压缩状态下，情况又如何呢？(2)既然弹簧的弹力和其形变量成正比，那么其比例系数有何物理意义吗？通过这两个问题的进一步引导，学生将对弹簧弹力的规律形成更加深刻的认识.

二、设计探究性习题引导学生处理探究中的问题

学生在进行科学探究过程中必然会遇到各种各样的问题，这些问题本身就是一种有用的探究资源，教师在教学时要注意引导学生发现这些细节，并认真对待这些问题.当然，学生在探究过程中，往往将思维锁定在探究任务本身，以致于他们很少发现问题的存在，为此笔者认为我们在教学过程中，应该设计探究性习题，将部分学生操作中所出现的问题呈现在课堂上，从而引起更多学生予以关注，他们将在这些问题的处理过程中，提升自己对探究过程的认识，并发展问题解决的能力.

案例2：描绘小灯泡伏安特性曲线的电路设计

习题呈现：教材上有关“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验已经将实验电路进行了安排，请探究一下以下问题：(1)为什么滑动变阻器要接成分压式接法？如果采用限流式接法有何不妥？(2)电流表为什么要外接？

上述两个问题实际上是本实验电路设计中最为关键的问题，教材上直接将电路呈现出现，很多学生不假思索，直接照搬，这也就弱化了探究的本质.我们将有关问题呈现出来，这将引导学生展开最直接的探索，而且我们也鼓励学生按照相反的方式搭建电路来进行实验，由此则能通过对比，让学生真正明确实验过程中所存在的问题，进而把握住电路设计真正的原因.而且只有学生有所经历和体会，他们才能更进一步地了解到分压式接法的基本要点和优点，并且明确在操作时需要注意到什么.这些内容如果让学生通过死记硬背来认识和探索，显然无助于他们能力的提升.

三、设计探究性习题引导学生发展迁移水平

在高中物理教学过程中，我们最忌讳的就是学生盲目地套用公式或照搬现成结论，这样的学习方式太过机械，由此让物理学习沦为纯粹的数学演算，这显然违背物理研究的本质.每当学生学习过一个新的概念和理论之后，我们都提倡让学生在一个更加鲜活而新颖的情境中对问题进行探索和研究，这样的处理能够引导学生将已学规律和内容运用到新的情境之中，这样的处理能够有效发展学生迁移水平，让学生的思维更加灵活，而且他们对物理规律的认识也将更加灵活，对相关方法也将形成更加深刻的理解.

案例3：探究生活中的可充电电池

习题呈现：通过《电动势》一节的学习，我们对电源的基本参数：电动势和内阻有了最基本的认识.充电电池是我们生活中最常见的电源，偶尔我们也经常听到由于缺乏正确的使用知识，充电电池导致爆炸、火灾的新闻.为此，我们请同学们研究生活中的可充电电池，探索以下问题：

(1)你身边经常使用的充电电池按照电解液性质以及电极材料可以分成哪些类别？

(2)你所知道到的充电电池使用事项有哪些？

(3)综合研究性价比、方便性等因素，请谈谈你会如何选择充电电池？

(4)哪些充电电池对环境污染较大，哪些较为环保？

综上所述，在物理教学过程中，教师设计探究性习题，并将其有效运用于物理教学，不但能够对学生的科学探究能力进行实时的检测和评价，这也将促进他们能力的发展.

参考文献：

[1]沈志雄.新课改背景下初中物理探究性习题的设计[J].教育界(综合教育研究)，2015(13).

[2]陈剑锋.例谈物理探究性习题教学对学生综合能力的培养[J].中学物理，2012(24).