新课标背景下如何在物理教学中培养学生的探究能力

费良军

物理核心素养是当下热门的物理教学研究问题，也是物理教学的重要纲领，探究能力是物理核心素养的重要组成部分，也是学生想要学好物理的重要保障。物理是一门典型的理工学科，需要学生具备良好的逻辑思维，能对数据进行分析和推理，找到准确的知识点，在运用良好的数学计算能力，对物理数据、公式进行演算，进而得出答案。笔者针对目前高中物理教学现状，提出了培养学生探究能力的策略，教师有意识设计具有探究性的物理实验，在实验中培养学生的探究能力；教师结合经典例题，启发学生的探究兴趣；结合生活实际，做好探究拓展教学。

一、巧设探究性实验，培养学生的探究能力

笔者在教学过程中巧妙设计一些探究性实验，尽可能多地开展实验教学，用充满未知的物理实验，启发学生的想象力和创造力，进而培养学生的探究能力。例如笔者在讲解“机械能守恒定律”这一章节时，设计了探究性实验，一组是常规的自由落体式实验，另一组是斜坡滚落式实验，让学生自主去研究重力势能对能量守恒定律的影响。笔者提前录制了实验演示的微课视频，笔者讲解了实验注意事项，剩下的时间由学生自主进行实验探究，学生参照微课视频和教材资料，自主组装实验装置，重点是打点计时器和纸带的组装，讲砝码提升至一定的高度然后放手，选取几个特殊位置计算重力势能和动能的变化，实验难点在于纸带末状态的瞬时速度的计算，学生要自主探究出运用匀变速运用的平均速度等于中间时间的瞬时速度。然后再引导学生进行斜坡式实验，学生设计60°斜坡，让砝码自由滚落，计算纸带上末位置的瞬时速度，比较两个实验的数据。学生在探究性实验中，验证了影响能量守恒定律的因素，对能量守恒公式的推导有了进一步了解，学生的探究能力得到了进一步培养。

二、巧妙结合经典物理题目，启发学生探究兴趣

很多物理教师在教学时存在着一个误区，教学围绕考试内容来开展，搜集历年考试真题进行“题海”战术，不仅让学生感到身心俱疲，教师的教学效果也很不理想。笔者认为物理题目的讲解是必须的，但是在选择题目时要做到浓缩与提炼，选取经典例题进行讲解，对题目进行深入讲解，上升到这类题目解题技巧的讲解。笔者在教学过程中根据教学内容会选择历年高考相关题目。例如2019年高考全国卷2理综物理题目，题目如下某同学用绳子拉动木箱，从静止沿粗糙路面运用至具有某一速度，木箱获得的动能一定：A小于拉力做的功B等于拉力做的功C等于摩擦力做的功D大于克服摩擦力做的功。本题目属于基础题目，笔者让学生自主探究答案，有的学生选择画出木箱受力图，教师让学生互相评价对方所画的受力图，并让学生讲解自己探究答案的过程。笔者在最后进行总结，下图是木箱受力图分析，根据题意木箱在运用过程中有两个力在做功，拉力做的是正功，摩擦力做的是负功，根据动能定理WF-Wf=可知，正确选项为A。

三、授以方法，为培养科学探究能力寻找路径

能力与方法是密切相关的，教师要培养学生科学探究能力，就意味着要帮助他们掌握完成某种科学任务的方法。物理学方法是指人们在学习或研究物理问题的过程中发现问题、提出假说、搜集事实、作出解释论证等所遵循的途径和使用的手段，实际上是思维的方法和程序。物理学研究方法，主要是以观察和实验为基础，经过科学抽象，运用数学工具，概括总结出实验规律，然后经过实践的检验，发展为物理理论。物理学方法是物理学发展的灵魂，是以知识学习到能力发展的桥梁。物理学方法是指物理学的具体科学方法，通常认为有：观察法、实验法、理想化方法、类比方法、假设方法和数学方法六种。教师如果能以物理学方法为线索组织教学过程，实施知识教学与物理学方法教育的良好结合，必然使教学过程更符合学生的认识规律，也更有利于培养学生的科学探究能力。

四、引入生活中的物理问题，培养学生的探究与拓展能力

物理学科和尖端的航空航天是密不可分的。笔者在教学中结合学生感兴趣的生活中的物理问题，开展探究式教学，把物理教学延伸到课堂之外，拓展学生的学习视野，培养学生的知识拓展能力和探究能力。例如笔者结合近两年大火的影片《流浪地球》，讲述了中国航天员的牺牲与奉献精神，影片中涉及到了很多的航空航天知识，例如万有引力定律、三个宇宙速度、牛顿定律等。笔者结合影片中的相关片段进行了讲解，讲解行星发动机的设计原理，影片中是利用烧石头的核聚变来推动发动机，学生们根据影片中提到的“洛希极限”，进行了自主探究，探究了木星和地球之间的关系，利用万有引力，加速航天器的运转，探究木星和地球距离缩小带来的影响。笔者运用有关物理知识的影片激发了学生的探究兴趣，利用互联网进行天体物理知识的搜索，提升学生的探究能力。

总之，探究能力是高中物理教学的重要推力，也是启发学生物理学习兴趣的重要动力。物理教师要积极开展探究式教学，培养学生的探究能力，在学生内心播种下科学求真、勇敢探究的种子。