高中物理探究式教学的探索与体会.pdf

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1、高中物理探究式教学的探索与高中物理探究式教学的探索与体会体会高中物理探究式教学的探索与体会高中物理探究式教学的探索与体会一、新教材的特点与当前物理课堂教学的现状一、新教材的特点与当前物理课堂教学的现状新教材在教学内容上更加注重了与生产、新教材在教学内容上更加注重了与生产、生活实际和现代科生活实际和现代科技成就的联系，更加注重知识产生和发展的过程，即将重视技成就的联系，更加注重知识产生和发展的过程，即将重视结论的学习转变成重视过程的学习，结论的学习转变成重视过程的学习，更加注重物理思想的演更加注重物理思想的演化和研究、化和研究、处理问题方法的运用处理问题方法的运用;同时新教材在实验教学中，同时新

2、教材在实验教学中，提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验，提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验，同时提倡学生同时提倡学生在教师的指导下进行探索性实验在教师的指导下进行探索性实验;此外，新教材还加入了此外，新教材还加入了“实践与探索”以及“我们的网站”等内容，“实践与探索”以及“我们的网站”等内容，让学生更好的让学生更好的开拓思维和视野空间。开拓思维和视野空间。新教材在教学要求上更加注重培养学新教材在教学要求上更加注重培养学生的科学精神、研究技能和创新意识，更加注重培养学生独生的科学精神、研究技能和创新意识，更加注重培养学生独立思考的习惯和能力。给学生留出了思考、探究和自我开拓立思考的习惯和能

3、力。给学生留出了思考、探究和自我开拓的余地，鼓励他们主动地、独立地钻研问题。的余地，鼓励他们主动地、独立地钻研问题。当前，当前，在物理教学的实践中，在物理教学的实践中，确实存在学多有待解决的问题，确实存在学多有待解决的问题，比如说：传统的物理教学理念和教学模式根深蒂固，要使以比如说：传统的物理教学理念和教学模式根深蒂固，要使以往的观念有新的转变确实需要有一个适应和过程。事实上，往的观念有新的转变确实需要有一个适应和过程。事实上，许多时候课堂教学是“创新教育的形式，传统教育的实许多时候课堂教学是“创新教育的形式，传统教育的实质”，学生的学习过程仍然是以“教师讲，学生学”为主，质”，学生的学习过程

4、仍然是以“教师讲，学生学”为主，遵循着一个“接受理解巩固解题”的老套路。遵循着一个“接受理解巩固解题”的老套路。由于受由于受各种因素的影响和限制，各种因素的影响和限制，课堂教学的任务首先是完成教学内课堂教学的任务首先是完成教学内容，因而教师的讲解替代了学生的主体活动，教师的思维替容，因而教师的讲解替代了学生的主体活动，教师的思维替代了学生的思维，教师的认识结果替代了学生的认识过程代了学生的思维，教师的认识结果替代了学生的认识过程;第 2 页第 3 页根据教材的教学内容，课前将全班同学分成若干小组，发挥根据教材的教学内容，课前将全班同学分成若干小组，发挥小组合作学习的优势，完小组合作学习的优势，

5、完成各自小组如社会调查、成各自小组如社会调查、数据、数据、设计实验、设计实验、分析研究等任务。分析研究等任务。课堂作为各小组交流学习成果的场地。课堂作为各小组交流学习成果的场地。例如，新教材的超重和失重例如，新教材的超重和失重(必修必修 1)1)一节，可采用如下一节，可采用如下的探究性教学：的探究性教学：课前准备：全班同学分成三个小组。课前准备：全班同学分成三个小组。1.1.资料搜集小组：从书籍、杂志、电影、录像以及互联网上资料搜集小组：从书籍、杂志、电影、录像以及互联网上收集各种有关失重和超重的文字，图片及影像资料。收集各种有关失重和超重的文字，图片及影像资料。2.2.实验设计小组：设计各种

6、实验，探讨失重和超重条件下物实验设计小组：设计各种实验，探讨失重和超重条件下物体所受支持力和重力的关系。体所受支持力和重力的关系。3.3.理论分析小组：从已有力学知识出发，推导失重和超重条理论分析小组：从已有力学知识出发，推导失重和超重条件下物体所受支持力与重力的关系，并形成结论。件下物体所受支持力与重力的关系，并形成结论。教学过程：由三个小组分别汇报交流学习成果，课堂上随时教学过程：由三个小组分别汇报交流学习成果，课堂上随时允许其他同学插问，该小组同学负责答疑。赞许同学之间的允许其他同学插问，该小组同学负责答疑。赞许同学之间的讨论，甚至争论。讨论，甚至争论。1.1.由资料搜集小组将收集到的材

7、料整理制成由资料搜集小组将收集到的材料整理制成 PowerPiontPowerPiont 电电子文稿展示。内容有：子文稿展示。内容有：影像类：火箭发射升空，卫星绕地球运转，太空舱宇航员的影像类：火箭发射升空，卫星绕地球运转，太空舱宇航员的工作、生活工作、生活;图片类：图片类：太空搭载的农作物种子的生长善，太空搭载的农作物种子的生长善，有西红柿，有西红柿，青椒，青椒，第 4 页南瓜南瓜;文字类：微重力下冶炼高纯度金属，新型化学药品的合成文字类：微重力下冶炼高纯度金属，新型化学药品的合成;2.2.实验小组演示他们设计的实验：实验小组演示他们设计的实验：(1)(1)矿泉水瓶实验：演示底端开有小孔的矿

8、泉水瓶，在静止、矿泉水瓶实验：演示底端开有小孔的矿泉水瓶，在静止、自由下落和加速上升时喷出水柱的长短，自由下落和加速上升时喷出水柱的长短，说明液体加速运动说明液体加速运动时，液体内部压强时，液体内部压强(压力压力)会发生变化会发生变化;(2)“体重”变化实验：演示人在起立和下蹲时体重计示数(2)“体重”变化实验：演示人在起立和下蹲时体重计示数的变化，说明物体减速上升或加速下降时会出现失重现象。的变化，说明物体减速上升或加速下降时会出现失重现象。3.3.理论分析小组根据牛顿运动定律作图、板书，推导出：理论分析小组根据牛顿运动定律作图、板书，推导出：当物体作加速度方向向上的变速动动时，物体处于超重

9、状当物体作加速度方向向上的变速动动时，物体处于超重状态，态，FNFN当物体作加速度方向向下的变速运动时，物体处于失重状当物体作加速度方向向下的变速运动时，物体处于失重状态，态，FNFN当物体保持静止或匀速直线运动状态时，当物体保持静止或匀速直线运动状态时，FN=GFN=G。这种做法，将学习的主动权交还给学生，给予他们施展才华这种做法，将学习的主动权交还给学生，给予他们施展才华的机会和舞台，能使学生掌握知识的同时，思维得到相应启的机会和舞台，能使学生掌握知识的同时，思维得到相应启发和训练，语言表达能力、自学能力、分析问题解决问题能发和训练，语言表达能力、自学能力、分析问题解决问题能力、团结协作的

10、意识和能力都得到了训练和提高，收到了良力、团结协作的意识和能力都得到了训练和提高，收到了良好的教学效果。好的教学效果。（二）利用教材中的学生实验进行探究性教学。（二）利用教材中的学生实验进行探究性教学。传统的实验教学存在着一定的局限性。根据现代教育的要传统的实验教学存在着一定的局限性。根据现代教育的要求，实验教学不仅对传承知识、培养技要有较大作用，而且求，实验教学不仅对传承知识、培养技要有较大作用，而且第 5 页要让学生经历科学探究过程，要让学生经历科学探究过程，从中体会、从中体会、学习科学研究方法，学习科学研究方法，而这也迎合了高考实验设计题中对学生的要求。而这也迎合了高考实验设计题中对学生

11、的要求。例如在学生实验“测量电源的电动势和内阻”(选修例如在学生实验“测量电源的电动势和内阻”(选修 3-1)3-1)中，课本中只列举了用计算法和作图法来处理实验数据，能中，课本中只列举了用计算法和作图法来处理实验数据，能否进一步提高这个实验的功能，引导学生积极思考，提出实否进一步提高这个实验的功能，引导学生积极思考，提出实验设想，参与到实验设计中去呢验设想，参与到实验设计中去呢?提出问题，让学生思考：提出问题，让学生思考：问题一：如果手中没有电压表，只有电流表，其它元件可任问题一：如果手中没有电压表，只有电流表，其它元件可任意选，请你设计出测定电意选，请你设计出测定电源电动势和内电阻的方法。

12、源电动势和内电阻的方法。学生在思考中可能会提出这样那样的问题或保持沉默，学生在思考中可能会提出这样那样的问题或保持沉默，这时这时要细心解答，并可加以必要的提示：比如课本中的实验电路要细心解答，并可加以必要的提示：比如课本中的实验电路(图图 1)1)还适用吗还适用吗?路端电压路端电压 U U 与电流与电流 I I、外电路电阻外电路电阻 R R 之间存之间存在什么关系在什么关系?滑动变阻器在这里不适用吗滑动变阻器在这里不适用吗?可以用什么元件可以用什么元件来替代来替代?经过思考与激烈的讨论学生能够得到以下方法：把经过思考与激烈的讨论学生能够得到以下方法：把图图 1 1 中的伏特表拆去，滑动变阻器用

13、电阻箱来替代，测出两中的伏特表拆去，滑动变阻器用电阻箱来替代，测出两组组 I I、R R 或者将电路图改为图或者将电路图改为图 2 2 所示电路、其中所示电路、其中 R1R1、R2R2 为两为两个定值电阻。个定值电阻。根据闭合电路欧姆定律表达式根据闭合电路欧姆定律表达式 E=U+IrE=U+Ir和部分电路欧和部分电路欧(图图2)2)姆定律的表达式姆定律的表达式 U=IRU=IR 建立方程组建立方程组 E=I1R1+I1r E=I1R1+I1r 即可求出即可求出电池的电动势电池的电动势 和内电阻。和内电阻。E=I2 R2+I2 r E=I2 R2+I2 r第 6 页当然这里还可以继续提问：当然这

14、里还可以继续提问：从实验的角度思考用电阻箱好还从实验的角度思考用电阻箱好还是用定值电阻好是用定值电阻好?问题二：如果手中没有电流表，只有电压表，其它元件可任问题二：如果手中没有电流表，只有电压表，其它元件可任意选，请你设计出测定电源电动势和内电阻的方法。意选，请你设计出测定电源电动势和内电阻的方法。问题三：在整个上述的设计过程中，也有不少同学提出能不问题三：在整个上述的设计过程中，也有不少同学提出能不能直接用电压表测电源的电动势能直接用电压表测电源的电动势?通以上的实验教学，学生充分地展示了其主体地位，熟练地通以上的实验教学，学生充分地展示了其主体地位，熟练地运用了闭合电路的欧姆定律，运用了闭

15、合电路的欧姆定律，并为学生实验的开展打下了深并为学生实验的开展打下了深厚的基础。而且基本上形成了明确实验目的厚的基础。而且基本上形成了明确实验目的(质疑质疑)，寻求实，寻求实验原理和方法，设计实验电路，处理实验数据等的设计实验验原理和方法，设计实验电路，处理实验数据等的设计实验思路。思路。（三）利用教材中的插图、阅读材料、课余查找资料等进行（三）利用教材中的插图、阅读材料、课余查找资料等进行探究性教学。探究性教学。例如，例如，教材中的教材中的 光的折射定律光的折射定律(选修选修 3-4)3-4)这一节，这一节，在“我在“我们的网站”的内容中也们的网站”的内容中也可进行探究性教学。可进行探究性教

16、学。1 1、课前准备：让学生上网阅读材料。课前准备：让学生上网阅读材料。2 2、课堂交流：海市蜃楼产生的物理原理。课堂交流：海市蜃楼产生的物理原理。3 3、教师可利用课余时间指导学生设计海市蜃楼的模拟实教师可利用课余时间指导学生设计海市蜃楼的模拟实验：验：(1)(1)首先采用几种不同密度的互不相溶首先采用几种不同密度的互不相溶的液体的液体:一种是四氯化碳一种是四氯化碳,一种是水一种是水,还有一种是色拉油。先还有一种是色拉油。先第 7 页把四氯化碳倒入烧杯把四氯化碳倒入烧杯,再加上水再加上水,然后再倒上油。然后再倒上油。不过实验效不过实验效果并不那么好。由于界面太明显，折射的角度较大，看上去果并

17、不那么好。由于界面太明显，折射的角度较大，看上去就像一根折了几段的筷子就像一根折了几段的筷子(如右图所示如右图所示)。再加上反射现象比再加上反射现象比较明显，影响了实验效果。较明显，影响了实验效果。(2)(2)为了能做出更好的实验效果，教师指导学生用不同浓度为了能做出更好的实验效果，教师指导学生用不同浓度的同种溶液进行配制，的同种溶液进行配制，这样就可以避免出现明显的界面和反这样就可以避免出现明显的界面和反射现象了。具体方法：一、在一个射现象了。具体方法：一、在一个100ml100ml 的烧杯里放上半杯的烧杯里放上半杯的蔗糖，的蔗糖，加上少许的开水，加上少许的开水，并用玻璃棒搅拌，并用玻璃棒搅

18、拌，使其溶解。使其溶解。二、二、将浓溶液倒入将浓溶液倒入 500ml500ml 的烧杯，再慢慢地加上的烧杯，再慢慢地加上 100ml100ml 的开水，的开水，静置静置 5-65-6 分钟。三、用激光笔照射溶液，就可以明显的看到分钟。三、用激光笔照射溶液，就可以明显的看到一条弯曲的光线。为了获得更有效的证明，可以用一杯清水一条弯曲的光线。为了获得更有效的证明，可以用一杯清水做一下对比。当用激光笔照射清水时，所看到的光路是一条做一下对比。当用激光笔照射清水时，所看到的光路是一条直线。直线。通过上面的内容，让学生尽可能多地参与了教学活动，突出通过上面的内容，让学生尽可能多地参与了教学活动，突出了学

19、生的主体地位。把教学重点放在过程、方法和能力的培了学生的主体地位。把教学重点放在过程、方法和能力的培养上，让学生动脑去领悟科学思想和科学方法。养上，让学生动脑去领悟科学思想和科学方法。当然，探究式课堂教学是否能取得实效，归根到底是以学生当然，探究式课堂教学是否能取得实效，归根到底是以学生是否参与、怎样参与、参与多少来决定的，同时只有学生主是否参与、怎样参与、参与多少来决定的，同时只有学生主动参与教学，才能改变课堂教学机械、沉闷的现状，让课堂动参与教学，才能改变课堂教学机械、沉闷的现状，让课堂充满生机。在教学中，每步的探究先让学生自己尝试，从而充满生机。在教学中，每步的探究先让学生自己尝试，从而把学生推到主动的位置，放手让学生自己学习，这样，就可把学生推到主动的位置，放手让学生自己学习，这样，就可以使探究式课堂教学进人较为理想的境界。以使探究式课堂教学进人较为理想的境界。第 8 页