基于“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)的物理探究式教學(xué)論文

　　伴隨著課改的逐步深入，“探究式教學(xué)”模式備受重視，在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、合作探究的學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力．對(duì)于高中物理而言，觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理過程中的中心環(huán)節(jié)，通過物理實(shí)驗(yàn)使學(xué)生獲得知識(shí)和技能．而“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)更能通過生活化、趣味性、自創(chuàng)性的教具最大程度的激發(fā)學(xué)生參與動(dòng)手探究、投入到教學(xué)活動(dòng)中去的積極性，在“自主、合作、探究”中真正實(shí)現(xiàn)“學(xué)中做，做中學(xué)”．下面，筆者結(jié)合自己多年的教學(xué)實(shí)踐，就“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)下的高中物理探究式教學(xué)略談幾點(diǎn)淺見．

　　一、運(yùn)用非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生自主探究的欲望

　　興趣是最好的老師．新課改反對(duì)一味的“滿堂灌”，反對(duì)失去自主的包辦代替，倡導(dǎo)以生為本的教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究．這一切都離不開教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和激發(fā)，教學(xué)中，教師可以利用非常規(guī)性的物理實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生熟悉的實(shí)驗(yàn)器材，在富有個(gè)性、親身體驗(yàn)的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生進(jìn)一步探究的欲望．例如學(xué)習(xí)“動(dòng)量定理”時(shí)，筆者根據(jù)“胸口碎大石”的氣功表演，在課堂上讓學(xué)生以小組合作的形式實(shí)驗(yàn)“蛋全瓦碎”的趣味實(shí)驗(yàn)，即:在椅墊的四個(gè)角上分別放上4個(gè)雞蛋，在雞蛋上面放上一本書，書上再放3層磚，再在磚上放一片瓦．拿錘子砸瓦片，讓學(xué)生猜測(cè)是瓦碎蛋全還是蛋碎瓦全．在錘子砸下的那一刻，學(xué)生都屏住呼吸，看到蛋全瓦碎的結(jié)局，那些原本猜測(cè)瓦碎蛋碎、瓦全蛋碎的學(xué)生一片驚訝，很快就對(duì)接下來“動(dòng)量定理”的新課學(xué)習(xí)充滿了好奇．可見，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的趣味性、生動(dòng)性使學(xué)生不再對(duì)物理課感到害怕、恐懼，自然而然地調(diào)動(dòng)起學(xué)生探究的積極性和主動(dòng)性．

　　二、運(yùn)用非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，避免探究過程中的思維障礙

　　物理概念的形成需要逐步遞進(jìn)，其高度的概括性和抽象性極易讓學(xué)生產(chǎn)生思維障礙．而“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)利用隨處可見的生活物品，促進(jìn)學(xué)生手腦并用，幫助學(xué)生真實(shí)、直觀、形象的理解物理概念，排除非本質(zhì)的干擾，避免思維障礙，這不僅能培養(yǎng)學(xué)生更加科學(xué)、全面的思維模式，也能調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)，為學(xué)生的自主探究提供有利的支持．以高中一年級(jí)“自由落體實(shí)驗(yàn)的探究過程”為例，高一年級(jí)的學(xué)生由于知識(shí)的不夠全面往往會(huì)認(rèn)為“質(zhì)量相等，下落速度也相等”，為了避免這樣的思維障礙，筆者先演示從同一高度將黑板擦、粉筆、紙張等不同物體同時(shí)下落的過程，并引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測(cè):不同物體在同一高度下落時(shí)快慢是否相同?有哪些因素會(huì)影響物體下落的速度呢?一系列的問題情境引發(fā)了學(xué)生的積極思考，在眾說紛紜中放手讓學(xué)生利用身邊的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，做好觀察與記錄，在小組內(nèi)交流驗(yàn)證:實(shí)驗(yàn)一在同一高度，將事先準(zhǔn)備好的面積相同的一張小紙片和一個(gè)小鐵片，同時(shí)靜止釋放，猜測(cè)并驗(yàn)證哪個(gè)物體先下落．實(shí)驗(yàn)二拿出二枚一元硬幣，并順著硬幣的邊沿用剪刀剪下與一元硬幣面積相同的紙片，貼在其中一枚硬幣之上，在同一高度，將二枚硬幣同時(shí)釋放，猜測(cè)并驗(yàn)證哪枚硬幣先下落．實(shí)驗(yàn)三準(zhǔn)備二張一模一樣的紙片，將其中一張紙片揉成紙團(tuán)，在同一高度同時(shí)釋放，猜測(cè)并驗(yàn)證哪張紙片先下落．通過三組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自主探究并得出相應(yīng)的結(jié)論:質(zhì)量大的物體下落得快，當(dāng)質(zhì)量相等時(shí)，較小體積的物體下落的快，而當(dāng)物體體積相同、質(zhì)量不等時(shí)，下落過程一樣快．為了能讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自由落體的實(shí)驗(yàn)過程，理解物體下落的快慢是因?yàn)槭艿娇諝庾枇Γ�教師可在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生以小組合作探究的形式進(jìn)行牛頓管實(shí)驗(yàn):將金屬片、軟木塞、羽毛三樣不同的物體同時(shí)放入玻璃管中，在抽氣機(jī)抽出管內(nèi)空氣后將玻璃管倒置，讓學(xué)生觀察三種不同的物體的下落速度．然后打開氣閥，再次倒置玻璃管，讓學(xué)生觀察打開氣閥后三種不同的物體的下落速度．這樣的遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)不僅避免了學(xué)生知識(shí)的負(fù)遷移現(xiàn)象，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生自主探究的熱情，同時(shí)也能讓學(xué)生學(xué)會(huì)多思考、多發(fā)現(xiàn)，學(xué)會(huì)從不同點(diǎn)、多方向的去思考和解決問題．

　　三、運(yùn)用非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生自主探究的能力

　　“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)可以利用學(xué)生身邊熟悉的、廢舊不用的生活物品做實(shí)驗(yàn)，這些“設(shè)備”在生活中隨處可見，利用到實(shí)驗(yàn)過程中，可以讓學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象不再感到陌生，也打通了物理教學(xué)與學(xué)生真實(shí)生活世界的通道，在學(xué)生自己收集、自己動(dòng)手的過程中，更能善于思考問題，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造才能．例如在探究向心力的大小和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者首先以生活中的“水流星”表演激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣:用繩子的兩端分別拴著一個(gè)盛有水的小桶，通過迅速倒換使水桶旋轉(zhuǎn)起來，當(dāng)上面的水桶口朝下時(shí)水也不會(huì)流出來．再讓學(xué)生利用課前準(zhǔn)備好的線繩、大小不同的幾個(gè)小鋼球，通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn)帶繩的小鋼球產(chǎn)生的不同向心力:用手握住繩，讓鋼球圍繞手轉(zhuǎn)動(dòng)，使學(xué)生感覺到用同一個(gè)鋼球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，線繩長(zhǎng)度固定時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快，手被拉的越厲害，說明向心力越大;在速度差不多時(shí)，繩長(zhǎng)一定時(shí)，質(zhì)量越大的小球，向心力越大;用一個(gè)小球，轉(zhuǎn)動(dòng)速度差不多時(shí)，繩越長(zhǎng)，向心力越小，試驗(yàn)后，學(xué)生知道了向心力大小與小球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)速度、繩長(zhǎng)的具體關(guān)系．通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受到向心力的存在，課堂氛圍變得活躍起來，這不僅使初高中的新舊知識(shí)做到自然銜接，也使得向心力概念的引入顯得自然、流暢，為接下來探究物塊在旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)打下知識(shí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生猜想拉力的大小可能與鋼球的質(zhì)量m、線速度的v、角速度、周期T、半徑r有關(guān)，大大提高學(xué)生自主探究的能力．

　　綜上所述，高中物理教學(xué)中“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)在豐富感性認(rèn)識(shí)中激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，在理論聯(lián)系實(shí)際中增強(qiáng)了學(xué)生思考問題、解決問題的能力．我們教師應(yīng)積極、恰當(dāng)合理的運(yùn)用生活中學(xué)生熟悉的事物引入“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生獲得知識(shí)有真實(shí)感，促進(jìn)對(duì)知識(shí)的建構(gòu)和鞏固，在“樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考”中使探究式教學(xué)獲得最佳地教學(xué)效果．

　　作者:彭正飛 單位:江蘇省常熟市中學(xué)

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