吳國(guó)勇

探究式教學(xué)是新課改的一項(xiàng)重要舉措，作為科學(xué)性極強(qiáng)的物理教學(xué)，更離不開(kāi)探究.《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)探究提出了明確的要求：“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一.將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在將學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神.”新課程改革無(wú)論在初中還是在高中，科學(xué)領(lǐng)域的各門課程都十分強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)中的科學(xué)探究.因?yàn)橛行У膶W(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴模仿與記憶，動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式.探究性學(xué)習(xí)是素質(zhì)教育培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的必由之路.為此，教師應(yīng)創(chuàng)造條件激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究熱情，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)手段，讓學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中改變學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂(lè)意并將更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中去.在初中階段培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)、探究方式，是今后進(jìn)一步創(chuàng)新的基礎(chǔ)，也是有利于學(xué)生健康成長(zhǎng)的重要途徑.

1 開(kāi)發(fā)課程資源的重要性

課程資源是在我國(guó)新一輪的基礎(chǔ)教育課程改革中提出的重要概念，課程資源決定著課程實(shí)施，課程資源開(kāi)發(fā)利用的程度決定著課程實(shí)施的效能與水平以及課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的范圍與水平.而課程資源開(kāi)發(fā)利用的程度又取決于教師開(kāi)發(fā)利用課程資源的能力，課程資源開(kāi)發(fā)利用的能力已經(jīng)成為教師所應(yīng)具備的一種核心的專業(yè)能力.

物理新教材中的很多教學(xué)內(nèi)容，都是要通過(guò)“科學(xué)探究”活動(dòng)來(lái)學(xué)習(xí)的，學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣，掌握科學(xué)方法、感悟物理知識(shí)，從而形成良好的科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀.然而，目前多數(shù)學(xué)校尤其是農(nóng)村學(xué)校實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)陋、缺少實(shí)驗(yàn)器材.現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材與新教材還不能完全配套，實(shí)驗(yàn)室的有限器材不能滿足新課程的需要.因此，[TP4CW01.TIF，YX#]開(kāi)發(fā)課程資源、倡導(dǎo)利用身邊隨手可得的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，既可以解決或緩解實(shí)驗(yàn)器材不足的問(wèn)題，又可以拉近物理學(xué)和生活的距離，使學(xué)生真切地感受科學(xué)和日常生活的密切聯(lián)系，這對(duì)課程改革具有重要意義.

生活物品和器具同樣是重要的實(shí)驗(yàn)室資源.利用一些身邊的生活用品制作或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，那些設(shè)計(jì)獨(dú)特、結(jié)構(gòu)巧妙、使用方便的實(shí)驗(yàn)裝置深受學(xué)生歡迎.例如，不倒翁計(jì)時(shí)器（圖1）是一個(gè)生活用品，把它作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)器具，探究不倒翁為何不倒、重心的高低對(duì)物理穩(wěn)度的影響等探究課題，學(xué)生的探究效果相當(dāng)好.用日常器具做實(shí)驗(yàn)，具有簡(jiǎn)便、直觀、原理單一等優(yōu)點(diǎn)，用日常器具進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，更有利于學(xué)生動(dòng)手，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí).由此可見(jiàn)，提倡用日常器具做實(shí)驗(yàn)，決不是權(quán)宜之計(jì)，而是豐富實(shí)驗(yàn)室課程資源和全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的需要，即使是發(fā)達(dá)國(guó)家，在實(shí)驗(yàn)條件相當(dāng)優(yōu)越的情況下，仍然將學(xué)生身邊的各種器材列入實(shí)驗(yàn)室的課程資源.因此，“壇壇罐罐當(dāng)儀器”的經(jīng)驗(yàn)在實(shí)施課程標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，仍然是開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室課程資源的基本原則.開(kāi)發(fā)課程資源是新一輪基礎(chǔ)教育課程改革提出的一個(gè)重要課題，積極開(kāi)發(fā)和有效利用課程資源是新課程實(shí)施的重要保障.

2 增強(qiáng)課程資源開(kāi)發(fā)的意識(shí)

意識(shí)是行動(dòng)的主導(dǎo)，要具備課程資源開(kāi)發(fā)利用的能力首先需要教師樹立新的課程理念.教師是課程資源開(kāi)發(fā)利用的主體，他們?nèi)绻皇且话阈缘亓私庹n程資源的認(rèn)識(shí)是不夠的，而是必須要對(duì)課程資源開(kāi)發(fā)利用的價(jià)值有深刻的認(rèn)識(shí)，獲得主動(dòng)開(kāi)發(fā)利用課程資源的思想動(dòng)力.一方面要認(rèn)識(shí)到課程資源利用開(kāi)發(fā)對(duì)教師提出了更高的要求，也是教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑.只有學(xué)會(huì)開(kāi)發(fā)利用社會(huì)資源、自然資源和信息資源等各種課程資源的教師才是一個(gè)合格的教師；另一方面要認(rèn)識(shí)到只有課程資源的開(kāi)發(fā)利用，才能使學(xué)生得到發(fā)展，它可以給學(xué)生提供傳統(tǒng)課本和教輔資料所無(wú)法提供的信息，包括學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、感受、興趣、愛(ài)好、知識(shí)和能力等，有利于建構(gòu)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu).記得有一位課程專家講過(guò)一個(gè)案例：“在美國(guó)，上美術(shù)課時(shí)，老師給每個(gè)學(xué)生發(fā)一個(gè)蘋果，讓學(xué)生先觀察然后畫畫.如果沒(méi)有蘋果，可我們不是有鮮活的小草嗎！小草從條件性課程資源來(lái)看與蘋果有天壤之別，但從素材性課程資源來(lái)看本質(zhì)是相同的.”

開(kāi)發(fā)課程資源是新一輪基礎(chǔ)教育課程改革提出的一個(gè)重要課題，積極開(kāi)發(fā)和有效利用課程資源是新課程實(shí)施的重要保障.教師應(yīng)強(qiáng)化課程資源意識(shí)，樹立新的課程資源觀.

3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法和手段，豐富探究?jī)?nèi)容

自然現(xiàn)象中的許多物理規(guī)律都是通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)才能揭示的，如果僅僅依靠教師的抽象講解，學(xué)生很難理解.所以，教師在教學(xué)中，要注重引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題與現(xiàn)象進(jìn)行分析，透過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì)，通過(guò)數(shù)據(jù)的變化來(lái)抽象出概念或規(guī)律.例如密度的概念對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)是很抽象的，但如果在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生通過(guò)[HJ1.4mm]體積不同、質(zhì)量不同的同種物體作比較、做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究討論，可以得出同種物體質(zhì)量與體積的關(guān)系，再引入密度的概念，學(xué)生就能很自然地理解密度的概念.又如在串并聯(lián)電路中，對(duì)于總電壓和部分電路電壓的關(guān)系，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作，探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程，通過(guò)儀器數(shù)據(jù)的變化分析，就很容易理解掌握了.

利用豐富的生活資源，使實(shí)驗(yàn)具有可靠的科學(xué)性、實(shí)踐性利用生活資料所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，必須符合物理學(xué)原理，保證實(shí)驗(yàn)成功.這是因?yàn)槿藗兡軐?duì)客觀事物迅速地獲得清晰的感知，是由感覺(jué)的基本規(guī)律和知覺(jué)的基本特性決定的.如碘的升華實(shí)驗(yàn)，課本上的實(shí)驗(yàn)方法存在以下不足：一是碘蒸氣在教室內(nèi)散發(fā)，對(duì)學(xué)生身體有害；二是加熱時(shí)酒精燈的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比碘的熔點(diǎn)高，故有部分碘發(fā)生熔化.其實(shí)，將碘盛入塑料飲料瓶中擰緊瓶蓋，浸入熱水中就可彌補(bǔ)課本中的方法的不足.因?yàn)轱嬃掀坎慌卤?，熱水溫度小于碘的熔點(diǎn)，而且塑料是熱的不良導(dǎo)體，碘蒸氣可在飲料瓶沒(méi)有進(jìn)入熱水的部分很快凝華.

學(xué)生對(duì)摩擦力，尤其是對(duì)靜摩擦力的認(rèn)識(shí)是很浮淺的.為了幫助學(xué)生對(duì)靜摩擦力的認(rèn)識(shí)，筆者用飲料瓶、泡沫、玻璃棒等器材設(shè)計(jì)如下的探究實(shí)驗(yàn)：

取一只廢舊飲料瓶，把舊泡沫撕成小塊后，塞滿飲料瓶（用力多塞一些），將一根光滑圓錐棒（實(shí)驗(yàn)室做摩擦起電的玻璃棒）倒插入瓶?jī)?nèi)，尖頭朝下，如圖2所示，把一塊磚頭系在飲料瓶的瓶口處，提起玻璃棒時(shí)，飲料瓶和磚塊一起被提起來(lái)，當(dāng)系兩塊磚后，再提玻璃棒時(shí)，棒與瓶就脫離了，現(xiàn)在再向瓶?jī)?nèi)塞入更多的泡沫塊，再將玻璃棒插入瓶中，此時(shí)棒跟泡沫之間的壓力變大，然后提起玻璃棒，就能將兩塊磚安全地提起來(lái)，如圖3所示.雖然玻璃棒很光滑，又是尖端朝下，但是它與泡沫之間產(chǎn)生的摩擦力超出學(xué)生的想象.

在上述實(shí)驗(yàn)中，是靜摩擦力將磚塊提起來(lái)的.靜摩擦力的產(chǎn)生應(yīng)該同時(shí)滿足四個(gè)條件：兩物體相接觸、接觸面不光滑、兩物體間有彈力、兩物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).靜摩擦力的大小不是一個(gè)定值，靜摩擦力隨實(shí)際情況而變，大小在零和最大靜摩擦力Fm之間，其數(shù)值由物體此時(shí)受的外力所決定.當(dāng)玻璃棒插入飲料瓶后，如果沒(méi)有提起玻璃棒時(shí)，玻璃棒與飲料瓶?jī)?nèi)的泡沫之間就沒(méi)有靜摩擦力.又因?yàn)樵陟o摩擦因數(shù)μ一定時(shí)，最大靜摩擦力Fm跟壓力成正比.因此，玻璃棒與泡沫之間的壓力越大，可能產(chǎn)生的最大靜摩擦力也越大.上述實(shí)驗(yàn)充分證明了這一點(diǎn).

我們?cè)谏詈徒虒W(xué)中時(shí)刻做有心人，善于觀察、善于思考、善于實(shí)踐，就可以讓一些常見(jiàn)的生活資源成為課程資源.要結(jié)合自己所處的環(huán)境、個(gè)人所教學(xué)科及具體情境有效開(kāi)發(fā)和利用課程資源.

4 鼓勵(lì)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)器具自主探究

課程資源的開(kāi)發(fā)必須充分發(fā)揮學(xué)生及學(xué)生家長(zhǎng)在課程資源開(kāi)發(fā)中的主體作用.在課程資源的開(kāi)發(fā)與利用中，教師是主角，不僅要學(xué)會(huì)主動(dòng)地和創(chuàng)造性地利用資源，而且要充分挖掘各種資源的潛力和深層次價(jià)值，引導(dǎo)并幫助學(xué)生走出教科書、走出課堂、走出學(xué)校，在社會(huì)大環(huán)境里學(xué)習(xí)和探索.學(xué)生是課程資源開(kāi)發(fā)的主體和學(xué)習(xí)的主人，應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)自覺(jué)、自發(fā)地利用可用資源，為自身學(xué)習(xí)、實(shí)踐、探索性活動(dòng)服務(wù).家長(zhǎng)由于與社會(huì)接觸面廣，有其自身優(yōu)勢(shì)，也應(yīng)當(dāng)積極配合，帶領(lǐng)孩子進(jìn)行課程資源開(kāi)發(fā)活動(dòng).

有些學(xué)生對(duì)“同種液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小只決定于深度，而與容器的橫截面大小無(wú)關(guān)”的液體壓強(qiáng)規(guī)律不易理解.針對(duì)這一問(wèn)題，筆者要求學(xué)生課后進(jìn)行自主設(shè)計(jì)、自主探究這一問(wèn)題.學(xué)生設(shè)計(jì)的方法很多，但大多數(shù)設(shè)計(jì)的質(zhì)量并不高.不過(guò)，其中有一個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)還是很有創(chuàng)意的：取一大一小兩個(gè)吊水瓶，把兩個(gè)瓶子灌適量水，使它們倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的水深相同，把兩個(gè)相同的吊針的另一端分別插入兩個(gè)瓶塞上，再把兩根吊針并排放在一起，同時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān)，就可以看到從兩個(gè)吊針孔射出的水流是相同的.這個(gè)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生深刻的認(rèn)識(shí)到：同種液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小只決定于深度，而與容器的橫截面大小無(wú)關(guān).筆者對(duì)這個(gè)學(xué)生的新穎設(shè)計(jì)進(jìn)行大力宣傳和鼓勵(lì)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極探究的熱情.

生活、生產(chǎn)中的物理現(xiàn)象十分普遍，我們平時(shí)要求學(xué)生應(yīng)多觀察身邊的物理現(xiàn)象，它涉及了哪些物理知識(shí)，運(yùn)用了什么物理原理，多想想，多問(wèn)問(wèn)為什么.在班上成立物理興趣小組，課本上的小實(shí)驗(yàn)，小制作放手讓他們?nèi)プ?，以彌補(bǔ)課堂實(shí)驗(yàn)的不足，同時(shí)也可以培養(yǎng)其創(chuàng)造能力和動(dòng)手操作能力.這之中教師要適時(shí)地加以引導(dǎo)和點(diǎn)撥，這些小制作要定期評(píng)比，對(duì)做得好的要及時(shí)給予肯定和鼓勵(lì)，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作熱情.如在學(xué)習(xí)聲音的特性、光的傳播、重力等知識(shí)后，可布置學(xué)生自制哨子、小孔照相機(jī)、不倒翁等小制作，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、動(dòng)手操作能力是很有幫助的，并要鼓勵(lì)學(xué)生們合作性地創(chuàng)造和探究，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神.

總之，利用隨手可得的日常用品，經(jīng)過(guò)少量的加工，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單易行、生動(dòng)有趣的物理教具，與正規(guī)儀器相比毫不遜色，利用這些選材簡(jiǎn)單的、貼近生活的、不需花很多的時(shí)間精力去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，就可以完成的隨堂實(shí)驗(yàn)，為每個(gè)學(xué)生動(dòng)手參與、實(shí)驗(yàn)探究提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望，有效地激勵(lì)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)體驗(yàn)過(guò)程.這不但是解決儀器不足的有力措施，而且可以使學(xué)生感受到物理就在身邊，讓學(xué)習(xí)充滿樂(lè)趣，同時(shí)，學(xué)生的觀察能力、探索能力、操作能力和創(chuàng)新能力等智能因素都會(huì)得到發(fā)展.