导学案在物理探究式教学中的应用管窥

刘文星

摘 要：导学案是引导学生自主学习、主动参与、合作探究、优化发展的学习方案，因其在提高教学质量、效率上发挥重要作用，被广泛应用到高中各科教学中。物理是高中阶段的重要学科，相关知识较为抽象，为激发学生的学习兴趣，提高学生的物理学习成绩，教师应注重将导学案应用到物理探究式教学中。

关键词：导学案;高中物理;探究式教学;应用

当前素质教育背景下，要求教师在教学活动中突出学生的主体地位。而探究式教学正是突出学生主体地位的具体体现。所谓探究式教学指，教师给出一些事例或提出一些问题，要求学生根据所学，进行自主探究，发现和掌握物理规律与结论的一种教学方法。实践表明，探究式教学中，巧妙应用导学案给与学生针对性指引，可获得事半功倍的教学效果。

一、导学案在定律探究教学中的应用

高中物理中涉及较多重要定律，如牛顿第二定律、热力学定律、机械能守恒定律等，其中机械能守恒定律，是高中物理教学的重点。为加深学生的理解，教师可借助导学案，引导学生探究机械能守恒定律。在导学案中教师可创设以下情境：

如图1所示，一小球的质量为m，从光滑曲面上滑下，当达到高度为h1的A点速度为v1;当继续滑动高度为h2的B點，速度为v2。

为激发学生思考，在导学案中可设置以下题目：

小球从A点运动至B点，列出相关方程，描述小球在A、B两点间的动能关系;

结合重力做功和重力势能的关系，如何证明小球运动过程中机械能是守恒的？

分析：（1）小球下滑时，因为曲面的支持力和速度方向始终垂直，即，不做功。小球运动的过程只有重力做功，由动能定律可得：W合=mv22-mv12，即：mg（h1-h2）=mv22-mv12，从中不难得出的结论为：小球动能的增加等于重力势能的减小。

（2）根据（1）中的公式，进行适当变形可得：mgh1+mv12=mgh2+mv22，其中等式坐标为小球在A点时的机械能，等式右边表示小球在B点时的机械能，显然小球在两点时的机械能相等，即，机械能守恒。

在导学案的引导下，学生进行探究，不仅加深了对机械能守恒定律的认识，而且对机械能守恒成立的条件有个更为清晰的认识，即：物体只受重力或弹力;受其他力，但其他力不做功。

二、导学案在实验探究教学中的应用

为使学生深刻理解重力势能的变化和选取的参考对象无关这一结论，教师可结合以往教学经验，运用生活中的事物，借助导学案创设相关的探究情境，要求学生进行探究。例如，教师可创设以下实验情境，要求学生进行探究：

如图2，小球的质量m=0.5kg，A距离桌面的高h1=1.2m，B点为地面上的一点，桌面高h2=0.8m，g取9.8m/s2。

在导学案中教师设计以下表格，要求学生根据上述情境填写，思考根据数据可以得出哪些结论。

参考平面 A的重力势能 B的重力势能 小球重力做的功 小球重力势能的变化

桌面 5.88J -3.92J 9.8J -9.8J

地面 9.8J 0J 9.8J -9.8J

在导学案的指引下，学生认真观察表中数据，最终得出重力势能的变化和选择的平面无关，从而更好的理解重力做正功重力势能减小，重力做负功，重力势能增加这一重要结论。

三、导学案在试题探究教学中的应用

高中物理教学中，为研究在机械能守恒的条件下物体重力的减少和速度之间的关系，教师在编写导学案时，可优选例题，引导学生进行探究，提高学生应用机械能守恒定律分析实际问题的能力。

如图3，使用一细线将一小球悬挂起来，就成为一个摆。其中摆长为l，小球的最大偏角为θ。

为更好的引导学生探究，在导学案中给出以下问题：

（1）为便于研究问题，重力势能为0的点应选择在哪里？

（2）基于（1）中的重力势能的0点，小球在最高点A时的重力势能为多少？

（3）小球在最低的速度为多少？

分析：（1）结合以往经验，经过分析可知，将小球运动中的最低点，即图中的O点，作为重力势能为0的点，便于研究问题。（2）根据题干给出的已知条件及几何关系，可知相对于O点，小球在最高点的高度为h=l（1-cosθ），则小球运动中最高点的重力势能为：mgh=mgl（1-cosθ）。（3）小球运动过程中只有重力做功，因此机械能守恒：

在A点时，小球的重力势能和动能为：mgh=mgl（1-cosθ）+0

在B点时，小球的重力势能和动能为：0+mv22

则：mgh=mgl（1-cosθ）+0=0+mv22，解得v=

根据小球在最低点时的速度表达式可知，θ越大，小球到达最低点重力势能减小的越多，转化为小球的动能越大，对应的速度v也就越大，这和人们的生活经验一致。

四、结论

导学案是一种有效的教学工具，教师应结合学科特点及教学内容加以合理应用，尤其借助导学案开展高中物理探究教学活动，帮助学生理解物理规律、结论，可很好的提高教学质量与效率：

一方面，在导学案的指引下，学生的探究活动更为针对性，尤其导学案对一些关键点进行点拨，降低了探究的难度，有助于提高学生的探究自信心。另一方面，探究过程由学生根据导学案内容自发完成，参与到物理知识形成的整个过程，使学生不仅知其然，更知其所以然，加深学生对所学物理知识理解的同时，促进其更好的应用。

参与课题：《中学物理导学案的设计与开发研究》

课题编号：[批准号：JKS82595]

参考文献

[1]秦然.“导学案”为载体的高中物理习题课自主学习研究[D].山东师范大学，2013.

[2]庞海龙.“导学案”教学模式在高中物理教学中的应用[J].西部素质教育，2016，2（02）：112.

[3]叶幼明.“导学案”教学模式在高中物理教学中的应用[J].亚太教育，2016（29）：273.