黃文華
摘要:探究能力是21世紀(jì)高素質(zhì)人才的必備的基本素質(zhì)之一,因此,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力成為當(dāng)前我國(guó)素質(zhì)教育中的重點(diǎn)和核心任務(wù)。而傳統(tǒng)的單一灌輸式教學(xué)法弊端日益凸顯,顯然已經(jīng)無(wú)法滿足促進(jìn)學(xué)生探究能力提升的基本要求,因此將探究式教學(xué)法運(yùn)用到高中物理的教學(xué)過(guò)程中顯得尤為重要。
關(guān)鍵詞:高中物理;趣味教學(xué);探究;實(shí)踐
物理學(xué)家海森堡說(shuō):“提出正確的問(wèn)題,往往等于解決了問(wèn)題的大半”;著名教育家陶行知先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“發(fā)明千千萬(wàn),起點(diǎn)是一問(wèn)”。從中可以看出提出問(wèn)題是探究問(wèn)題和解決問(wèn)題的始點(diǎn)也是關(guān)鍵。在高中物理課堂上,老師通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和積極性,形成師生互動(dòng),生生互動(dòng)的課堂氛圍。學(xué)生通過(guò)主動(dòng)探究和合作交流,從而培養(yǎng)學(xué)生探究的科學(xué)思維能力和創(chuàng)造性能力等方面的學(xué)科素養(yǎng),也使知識(shí)掌握自然,理解更深刻,提高學(xué)習(xí)效率。
一、問(wèn)題探究,調(diào)動(dòng)學(xué)生思考動(dòng)機(jī)
問(wèn)題探究是探究式教學(xué)的基礎(chǔ)和起點(diǎn),因?yàn)閱?wèn)題的提出可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的思考動(dòng)機(jī),激發(fā)學(xué)生的探究欲望[1]。因此,高中物理教師需要根據(jù)物理教學(xué)的基本內(nèi)容和學(xué)生的基本認(rèn)知特點(diǎn)來(lái)精心設(shè)計(jì)問(wèn)題的內(nèi)容,使問(wèn)題更具有啟發(fā)性和探究意義。
例如,學(xué)習(xí)了《交變電流的產(chǎn)生》以后,學(xué)生基本對(duì)發(fā)電機(jī)的原理有了初步的了解和掌握,教師可以讓學(xué)生在課下查閱有關(guān)資料,自由結(jié)組利用生活中的材料進(jìn)行發(fā)電機(jī)模型的制作,并能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的電流,點(diǎn)亮二極管。學(xué)生開(kāi)始分工合作,進(jìn)行方案的設(shè)計(jì),材料的選取,以及不斷地實(shí)驗(yàn)和改善,由于發(fā)電機(jī)模型制作并沒(méi)有現(xiàn)成的方案,需要學(xué)生從設(shè)計(jì)到操作都要親自去嘗試和探索,從而能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,也能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,讓學(xué)生能夠自主地將課內(nèi)外知識(shí)聯(lián)系起來(lái)。學(xué)生設(shè)計(jì)出了各式各樣的發(fā)電機(jī)模型,并且在課上互相進(jìn)行操作和展示,既豐富了教學(xué)內(nèi)容,也提高了學(xué)生的實(shí)踐能力,讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和生成知識(shí),發(fā)揮出生態(tài)課堂的價(jià)值和作用。
二、合作探究,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣
合作探究是探究式教學(xué)的關(guān)鍵,是對(duì)學(xué)生自主探究過(guò)程的有效總結(jié)、優(yōu)化和提升。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí),要學(xué)會(huì)與同學(xué)進(jìn)行交流、相互合作,學(xué)生之間可以積極地探討和交流物理知識(shí)及問(wèn)題,大家通過(guò)討論和交流后對(duì)不能解決問(wèn)題,還可以問(wèn)物理老師,與老師之間開(kāi)展物理知識(shí)的交流與討論。在討論過(guò)程中,既能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情,讓物理知識(shí)的學(xué)習(xí)不再枯燥和無(wú)味,同時(shí)還能夠加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解,從而使得學(xué)生能夠更加自如地運(yùn)用物理知識(shí)來(lái)解決學(xué)習(xí)和生活中的問(wèn)題。
例如,在《牛頓第二定律》的物理學(xué)習(xí)中,單個(gè)學(xué)生是很難根據(jù)物體受力、物體質(zhì)量以及加速度來(lái)推出牛頓第二定律的[2]。而通過(guò)學(xué)生之間的相互幫助或者分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同學(xué)以小組的形式來(lái)進(jìn)行牛頓第二定律相關(guān)知識(shí)和內(nèi)容的討論,各抒己見(jiàn),并不斷對(duì)牛頓第二定律的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行推導(dǎo)和總結(jié),匯聚小組全員的意見(jiàn)和智慧,這能夠豐富學(xué)生的物理思維,建立學(xué)習(xí)物理知識(shí)的信心和勇氣,從而加深學(xué)生對(duì)牛頓力學(xué)的理解,為學(xué)習(xí)更深層次的力學(xué)知識(shí)奠定良好的基礎(chǔ)。
三、實(shí)驗(yàn)探究,促進(jìn)學(xué)生理解知識(shí)
實(shí)驗(yàn)探究是探究式教學(xué)的核心和重要保障,通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)知識(shí)的深化理解、提高知識(shí)運(yùn)用能力。因此,高中物理教授要切實(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。
例如:以“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn),來(lái)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用:(一)這個(gè)實(shí)驗(yàn)通過(guò)用互成角度的兩個(gè)力與一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果,驗(yàn)證力的合成的平行四邊形定則。
(二)使“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn),充分具備場(chǎng)所條件、設(shè)備條件和人員條件[3]。
場(chǎng)所條件:學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室;
設(shè)備條件:教師準(zhǔn)備好一塊方木板、白紙、若干個(gè)圖釘、橡皮條、細(xì)繩套、兩個(gè)彈簧秤、三角板、刻度尺、量角器和細(xì)線等這些在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所要用到的物理設(shè)備,并且在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行檢查,以保證這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備的精確性和性能的完整性;
人員條件:教師在實(shí)驗(yàn)做好充足準(zhǔn)備,在實(shí)驗(yàn)中按照嚴(yán)格的程序和操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并且在實(shí)驗(yàn)操作完成后,再由學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
(三)進(jìn)行“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)操作。
首先,用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的方木板上;
其次,用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端;接著用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套,互成一定角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O;
再次,用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩個(gè)細(xì)繩套的方向,并記錄彈簧秤的讀數(shù),在白紙上按比例作出兩個(gè)彈簧秤的拉力F1和F2的圖示,利用刻度尺和三角板,根據(jù)平行四邊形定則用畫圖法求出合力F;接著只用一個(gè)彈簧秤,通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向。按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起做出這個(gè)彈簧秤的拉力F'的圖示;再比較F"與用平行四邊形定則求得的合力F,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等;
最后,改變兩個(gè)分力F1和F2的大小和夾角,再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次,比較每次的F與F'是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等。
(四)我們?cè)谶M(jìn)行完“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)操作后已經(jīng)得出了相關(guān)的結(jié)論,但是教師不能直接將結(jié)論講給學(xué)生們,應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行完實(shí)驗(yàn)操作之后,自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并且告知他們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng),即在用彈簧秤測(cè)拉力時(shí),應(yīng)使拉力沿彈簀秤的軸線方向;橡皮條、彈簧秤和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi),檢查使用的彈簧秤是否良即是否在零刻度上,在拉動(dòng)時(shí)盡可能不與其他部分接觸產(chǎn)生摩擦,拉力方向應(yīng)與軸線方向相同;同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變;結(jié)點(diǎn)的位置和線方向要準(zhǔn)確[4]。
學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí),教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注每一位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況,在學(xué)生們出現(xiàn)操作錯(cuò)誤的情況下,及時(shí)糾正并進(jìn)行指導(dǎo)。
(五)在學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作后,我們教師應(yīng)當(dāng)詢問(wèn)他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作得出的結(jié)果,即互成角度的兩個(gè)力與一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果,看其用平行四邊形定則求出的合力與這一力是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等,如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等,就驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。
我們通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)操作,將“力的平行四邊形定則”這一抽象的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為了具體的知識(shí)點(diǎn),并且學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中,充分地將理論性的知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用到了實(shí)際操作中,這對(duì)加強(qiáng)學(xué)生們對(duì)這一定則的記憶非常有效。
結(jié)語(yǔ):
高中物理是一門學(xué)科更是一門科學(xué),只有以科學(xué)的方法展開(kāi)教學(xué),才能收獲科學(xué)碩果。所以說(shuō),高中物理教師要以科學(xué)的思想和方法為指導(dǎo),通過(guò)探究式教學(xué)在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐運(yùn)用,激發(fā)學(xué)生探究欲望,培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí),促進(jìn)學(xué)生自主、合作,使實(shí)踐探究能力得到全面提升。
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