李瑞強

【摘要】：科學(xué)探究教學(xué)是新課標倡導(dǎo)的重要教學(xué)模式，很多一線教師對其給予了重視，并在教學(xué)中積極踐行?；趯嵺`探索及教學(xué)體會，較為深入地探討了高中物理探究性教學(xué)實施的三個關(guān)鍵點，并提出解決問題的方法，希望對一線教師的教學(xué)探究有所助益。

【關(guān)鍵詞】：高中物理 科學(xué)探究 關(guān)鍵點 教學(xué)體會

近幾年，隨著新一輪基礎(chǔ)課程改革的持續(xù)深入推進，科學(xué)探究教學(xué)模式越來越引起人們重視，很多一線中學(xué)物理教師也在教學(xué)實踐中進行了積極探索和深入思考，并且了取得一些成果。以下，筆者擬結(jié)合自身實踐及體會，針對高中物理探究性教學(xué)的核心關(guān)鍵點進行較為深入地探討，希望對相關(guān)教學(xué)工作者有所助益。

一、把握科學(xué)家用過的經(jīng)典研究方法

科學(xué)教學(xué)中的探究活動，應(yīng)根據(jù)知識特點力求在學(xué)生個體在學(xué)習(xí)中的活動過程中植入科學(xué)家探索相關(guān)規(guī)律時運用的經(jīng)典研究方法，尤其是思維過程的顯現(xiàn)和強調(diào)。優(yōu)秀的教師應(yīng)當(dāng)力求達到這樣的標準：讓學(xué)生在一節(jié)數(shù)十分鐘的課內(nèi)思維上“穿越”物理史上幾百年的科學(xué)歷程，從而幫助學(xué)生了解物理學(xué)家獲取經(jīng)驗、探索規(guī)律的過程。這就要求教師給予合理的教育理想級方法的指導(dǎo)，使學(xué)生在咀嚼科學(xué)家用過的經(jīng)驗的研究方法。比如，在“探究加速度與、力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動中，利用控制變量發(fā)研究和探討加速度與、力、質(zhì)量的關(guān)系，利用圖像法處理數(shù)據(jù)，進行分析和判斷，得出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，這些都是應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生深刻體會的科學(xué)研究方法。

舉個具體的例子，在自由落體運動的概念教學(xué)中，教師可以這樣做：

第一步：制造懸念，引出問題。

教師：我們在生活中都見過很多物體的豎直下落想象，并對之很熟悉。但是大家有沒有認真思考過，物體為什么為落向地面？

學(xué)生：肯定是因為受到地球重力的作用啊。

教師：說得對，原因是很簡單的，學(xué)過物理的人都知道。那么現(xiàn)在來思考這樣一個問題——不同的物體下落的快慢一樣嗎？

學(xué)生議論紛紛，觀點并不一致。

教師：要這地弄明白這個問題，就需要我們來利用相關(guān)器材做實驗進行一番探索了！

第二步：設(shè)計實驗方案。

教師讓沒對同桌商量實驗方案如何設(shè)計。在學(xué)生討論的過程中，教師巡視并隨機問幾對同桌他們的討論結(jié)果。大部分學(xué)生會很自然地選擇最容易想到也容易得出結(jié)果的方案，即讓兩個不同物理在相同高度處同時下落，通過觀察和記錄仔細比較每一次下落運動的差異。這就是“比較法”和“控制變量法”在探究實驗中的簡單體現(xiàn)。

第三步：定性實驗探索。

在學(xué)生進行動手操作和觀察的過程中，往往是剛得到的新結(jié)論會馬上被新的實驗結(jié)果所否定，于是，在這種不斷的“由破到立”的過程中，學(xué)生的已有認知結(jié)構(gòu)不斷重建，思維認識不斷更新，探究氣氛也就愈來愈活躍，從而為保證探究結(jié)果典型了氣氛上的基礎(chǔ)。

第四步：成果交流。

教師：通過剛才的探究活動，大家說說可以獲得什么結(jié)論？

學(xué)生在經(jīng)過集體討論后達成共識：首先，物理的豎直下落是一個加速運動;其次，物體的質(zhì)量或者更準確地說是起所受重力的大小，并非影響其下落快慢的唯一條件;再次，物理所受的空氣阻力的大小，直接決定著其下落的快慢;最后，當(dāng)空氣阻力很小時，不同的物體不論形狀、質(zhì)量的差異有多大，其下落的快慢幾乎一致，由此推論，當(dāng)忽略空氣阻力時，不同物體的下落快慢相同。

接下來，為進一步驗證最終結(jié)論的正確性，教師可以在引導(dǎo)學(xué)生做這樣的一個演示實驗：當(dāng)牛頓管中的空氣被抽去形成真空，從而排除空氣阻力這一因素時，可以觀察到金屬塊和輕羽毛下落的快慢是完全一致的。這時，學(xué)生看到自己經(jīng)過探究得出的最終結(jié)論是完全正確的，對實驗結(jié)果都很滿意，教師“趁熱打鐵”，順勢引出自由落體的概念，最終達到“水到渠成”的效果。

另外，在此探究活動中，教師還可以結(jié)合牛頓運動定律介紹“理想實驗”“推理法”，結(jié)合氣體定律介紹“分析法”，結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒介紹“綜合法”，從而使學(xué)生掌握更多的科學(xué)研究方法，并引導(dǎo)學(xué)生善于運用這些方法解決疑難問題。

二、體會科學(xué)家經(jīng)歷的具體探究過程

教師應(yīng)根據(jù)具體情況，靈活而適當(dāng)?shù)刂v物理學(xué)家從事科學(xué)研究的一些思路和方法滲透到教學(xué)活動中去，使每一位學(xué)生代替科學(xué)家的角色，切實體驗科學(xué)家經(jīng)歷過的探究過程，讓教學(xué)過程成為學(xué)生主動參與的、形成認知體驗的再發(fā)現(xiàn)過程。這樣，學(xué)生不僅可以通過探究活動得到正確的結(jié)論，更重要的是可以更好地掌握知識形成過程中所蘊含的經(jīng)典的科學(xué)思想和方法（從此點意義上而言，對上文中的第一點是必要的補充），并在情感態(tài)度價值觀領(lǐng)域獲得顯著的提升和進步。

例如，在教學(xué)牛頓第一定律時，教師應(yīng)重點引導(dǎo)學(xué)生的心靈經(jīng)歷從亞里士多德對運動和力的關(guān)系感受的理解、伽利略對運動和力的粗略描述、笛卡爾對運動描述的進一步升華，然后重點突出牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，加上自己在力學(xué)的思考和研究，得出了牛頓第一定律。這樣才是以學(xué)生的發(fā)展為中心，令學(xué)生積極主動的經(jīng)歷科學(xué)規(guī)律的得出過程，有助于學(xué)生的科學(xué)探究意識的培養(yǎng)，為今后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

再如，在教學(xué)萬有引力時，教師可以采取如下方式：首先提出問題，由牛頓月光下觀察到蘋果落地，聯(lián)想到月亮為何不會落地？如果再高山頂上水平拋出蘋果，蘋果會落地嗎？然后探究新知，根據(jù)行星的運動規(guī)律猜想太陽隊行星有吸引作用，他們之間的吸引力不但與蘋果落地收到的力本質(zhì)上是相同的，而且也符合相同的規(guī)律，讓學(xué)生展開想象的翅膀，充分探究事物之間的普遍聯(lián)系，從而推廣到萬有引力，最后通過卡文迪許扭秤實驗進行驗證。這樣，就使學(xué)生經(jīng)歷了萬有引力的探究發(fā)現(xiàn)過程，即“假設(shè)—猜想—求證—結(jié)論—驗證”的過程。學(xué)生通過這一節(jié)的學(xué)習(xí)，對科學(xué)探究的過程也就有了更深的認識和體會。

三、感受物理學(xué)實驗中蘊含的批判精神

薩頓曾指出：“向?qū)W生追溯一項發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的歷史，向?qū)W生指明在發(fā)現(xiàn)或發(fā)明道路上經(jīng)常出現(xiàn)的各種困難，以及科學(xué)家怎樣克服或繞開這些困難，從而一步步達到最后的目的地，獲得科學(xué)的成果，這種做法對于啟發(fā)學(xué)生的批判意識、培養(yǎng)其批判精神具有十分顯著的作用。”批判精神的核心是懷疑精神，表現(xiàn)為不迷信權(quán)威和書本，在客觀情況的基礎(chǔ)上堅持和鉆研真理。從歷史的觀點看，物理學(xué)的發(fā)展史充滿著反思、懷疑、批判、求真、求善、求新的過程，那是一個動態(tài)的、批判精神發(fā)揮關(guān)鍵作用的過程。可以說，正是物理學(xué)家們對真理的追求和堅持和對固有理論的批判，不斷催生新的更完善的理論出現(xiàn)。從光學(xué)到微粒學(xué)、波動學(xué)到波粒二象性和光子說;從古典力學(xué)再到相對論，愛因斯坦與波爾之間就量子力學(xué)是否完備發(fā)生的長期爭論等，都是讓學(xué)生體驗和感受批判精神的生動素材。教師在教學(xué)過程中應(yīng)善于將相關(guān)素材穿插講解，既增加學(xué)生興趣，也使學(xué)生的科學(xué)批判精神在潛移默化中得以逐步養(yǎng)成。相對來說，這一點比之前述兩點是容易做到的，只要留心，相關(guān)素材也不難找到，這里就不再做過多展開。

綜上所述，筆者結(jié)合自身探索實踐及體會，較為深入地探討了高中物理探究性教學(xué)實施的三個關(guān)鍵點。事實上，高中物理探究性教學(xué)是一個兼具深度和廣度的話題，要想使探究性教學(xué)充分發(fā)揮其意義和價值，尚需廣大一線教師在教學(xué)實踐中積極探索，深入思考，并善于總結(jié)。

參考文獻：

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