探究性學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的應(yīng)用

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1、探究性學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的應(yīng)用丁明昌河北省大城縣第一中學(xué)065900物理教學(xué)的“探宄”過(guò)程，既是在一定的教學(xué)目的、任務(wù)下系統(tǒng)學(xué)習(xí)前人積累的物理知識(shí)、基木技能的過(guò)程，也是增訟能力、形成科學(xué)觀念和態(tài)度、個(gè)性和諧發(fā)展的實(shí)踐過(guò)程。木人在《單擺振動(dòng)的周期》一課的教學(xué)中對(duì)“探究”走進(jìn)課堂進(jìn)行了較深入的嘗試。一、教學(xué)過(guò)程1.提出問(wèn)題。科學(xué)探究是從問(wèn)題開(kāi)始的，問(wèn)題產(chǎn)生于懷疑。問(wèn)題的提出通常依賴于問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，它須滿足三個(gè)條件：一是學(xué)生能在先前經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上覺(jué)察問(wèn)題的存在；二是探宄內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)一定是未知的、經(jīng)過(guò)努力可掌握的;三是能激發(fā)探究者的認(rèn)識(shí)沖突、需要和期望。具體實(shí)施為：（1）每組（每四人一組）學(xué)生選擇教

2、師提供的部分器材,做成一個(gè)單擺，并測(cè)出其振動(dòng)周期（器材：穿有細(xì)線的小球，兩個(gè)半徑相等的金屬球，一個(gè)塑料球，一個(gè)半徑較小的金屬球，擺線每相隔10cm有一標(biāo)記，一個(gè)鐵架臺(tái)及木夾，秒表，條形磁鐵若干，盛有水的燒杯，米尺等等）。（2）學(xué)生匯報(bào)各組測(cè)得的周期，得到不同的周期，使學(xué)生產(chǎn)生好奇與疑惑。學(xué)生提出：是什么原因引起周期不同？（3）由于學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察及知識(shí)的有限，教師指導(dǎo)學(xué)生觀察講臺(tái)上各種單擺的振動(dòng)情況，引導(dǎo)學(xué)牛.觀察單擺振動(dòng)周期的特點(diǎn)。2.形成假設(shè)。假設(shè)是根據(jù)已有的資料和客觀事實(shí)，對(duì)探討的問(wèn)題設(shè)想出來(lái)的一種或幾種可能的答案、結(jié)論。在“探究”式課堂教學(xué)中，教師應(yīng)針對(duì)班級(jí)中處于不同水平層次的學(xué)

3、生群體，使每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)表達(dá)與自身水平相適應(yīng)的見(jiàn)解。要引導(dǎo)學(xué)生自己提出假說(shuō)，或在教師的點(diǎn)撥下提出假說(shuō)，根據(jù)學(xué)生的水平和愿望，分成小組，明確分工，協(xié)作學(xué)習(xí)，教師在巡視中對(duì)不同情況進(jìn)行指導(dǎo)、點(diǎn)撥。具體實(shí)施為：（1）引導(dǎo)假設(shè)：通過(guò)學(xué)生自己組測(cè)得的周期與其它組的比較，及觀察講臺(tái)上各單擺的擺動(dòng)情況，引導(dǎo)學(xué)生提出各自的假設(shè)。（2）梳理歸類：?jiǎn)螖[的振動(dòng)周期。a.與擺角θ（振幅）有關(guān)；b.與擺球質(zhì)量m有關(guān)；c.與擺球的大小r（r<<L）冇關(guān)；d.與擺長(zhǎng)L有關(guān)；e.與地球的吸引力G冇關(guān)……1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)探究。在假設(shè)實(shí)證推理階段，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)條件讓學(xué)生積極參與假設(shè)檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

4、觀察、控制變量、記錄數(shù)據(jù)或資料等。教師應(yīng)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生協(xié)作、交流、反思，增強(qiáng)情感體驗(yàn)，調(diào)控探究過(guò)程。對(duì)于較快完成的小組，組長(zhǎng)應(yīng)安排各組員對(duì)照議題，進(jìn)-步冋顧和思索，準(zhǔn)備提問(wèn)和交流。具體實(shí)施為：如何確定擺線長(zhǎng)度、擺球質(zhì)量、半徑、擺角、地球的引力等諸多因素中是何因素對(duì)周期產(chǎn)生了影響，如何判斷這個(gè)因素對(duì)周期冇無(wú)影響或如何影響，引導(dǎo)學(xué)生得出測(cè)周期的大小或用兩個(gè)單擺對(duì)比的方法。方法確定：通過(guò)控制變量法和比較法確定影響單擺周期的諸因素。（1）課題分類。課題a:研究T與θ關(guān)系；課題b:研究丁與!!!關(guān)系；課題c:研究T與r關(guān)系；課題d:研究T與L的關(guān)系；課題e:研究T與引力G關(guān)系。（2）方案設(shè)汁

5、。各組先選定一個(gè)課題，小組討論，設(shè)汁實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)課題a的方案設(shè)計(jì)，教師應(yīng)注意提醒θ的大小不同分為簡(jiǎn)諧與非簡(jiǎn)諧振動(dòng)，蘇它課題只要求研究簡(jiǎn)諧振動(dòng)情況。（3）方案確定各組學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)的方案。如課題a，取L、r、m、G—樣。而θ不同的兩個(gè)單擺，比較兩單擺T的大小。在教學(xué)中，關(guān)于課題e的方案設(shè)計(jì)學(xué)生會(huì)有一定閑難，教師應(yīng)加以指導(dǎo)。如何得到質(zhì)量不變而引力變化呢？盡管我們不能改變同一地方的g值，但我們可以模擬g的變化，如采用鐵質(zhì)擺球下放磁鐵的方法。啟發(fā)后有些學(xué)生還提出了以下建議：a.將擺球放在水中利用浮力減小引力；b.將單擺放在斜面上擺動(dòng)減小引力；c.將單擺放在加速升降機(jī)中。（4）初

6、步探究。每實(shí)驗(yàn)小組選擇課題a、b、c、d的任一課題進(jìn)行研究。2.發(fā)現(xiàn)規(guī)律、得出結(jié)論。當(dāng)假設(shè)檢驗(yàn)基本結(jié)束后，可選擇一個(gè)完成假設(shè)的實(shí)驗(yàn)組闡述本組意見(jiàn)、其它實(shí)驗(yàn)組補(bǔ)充討論的形式，展開(kāi)組與組之間的交流和探究，并冋答他人的提問(wèn)，使全班同學(xué)都能清晰地了解其實(shí)驗(yàn)方法和分析思路。具體實(shí)施為：（1）初步結(jié)論。每組由一位同學(xué)簡(jiǎn)要介紹實(shí)驗(yàn)的方法與獲得的結(jié)論：a.T與θ有關(guān)，簡(jiǎn)諧振動(dòng)當(dāng)θ<10°吋T與θ無(wú)關(guān)（等時(shí)性）；b.T與m無(wú)關(guān)；c.T與r無(wú)關(guān)；d.T與L有關(guān)，L越大T越大；e.T與引力有關(guān)，G越大（磁鐵靠近鐵球，而利用浮力與放在斜面上改變引力實(shí)驗(yàn)不成功，原因是

7、阻力太大），T越小。（2）探究周期與擺長(zhǎng)的定量關(guān)系。學(xué)生方案：取A、B兩擺，使LA=2LB、3LB、4LB……測(cè)出兩個(gè)單擺周期的大小并研究?jī)烧哧P(guān)系。學(xué)生實(shí)驗(yàn)得：?jiǎn)螖[的周期與擺長(zhǎng)的平方根成正比。（3）引申探究周期與重力加速度的定量關(guān)系，作為學(xué)生的課外探究方案。（4）得到規(guī)律：?jiǎn)螖[的周期公式T=2πo二、教學(xué)效果在“探宄”式課堂教學(xué)過(guò)程中，以問(wèn)題提出展開(kāi)，以問(wèn)題解決結(jié)束，協(xié)作、交流、表述貫穿各環(huán)節(jié)的活動(dòng)之中