物理探究性学习如何“借题发挥”

王宏洲

〔关键词〕 探究性学习;讨论;交流;教学效果

〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004—0463(2009)08(A)—0050—01

著名科学家爱因斯坦说:“提出问题比解决问题更重要。”事实上,教材中许多例题、习题往往隐含着一些学生尚未发现的“奥秘”,而这些“奥秘”又是学生对所学知识拓展引申的关键。学生能否发现这些“奥秘”而提出问题,显得尤为重要。因此,教师要善于通过选编一些练习题,作为学生探索这些“奥秘”的“窗口”,引导学生向更深的层次纵向挖掘,横向延伸,使所学知识形成一个完整的网络,使知识体系化、全面化、科学化。

案例:关于布朗运动,下列说法中正确的是()

A. 布朗运动就是分子的热运动

B. 布朗运动间接表明液体分子的热运动

C. 悬浮的小颗粒越大,撞击它的分子数越多,布朗运动越激烈

D. 液体的温度越高,布朗运动越激烈

多数学生做题时,往往就题做题,没有深入探究。笔者结合对探究性学习的理解,在教学中启发、引导学生探究了如下问题:布朗运动为什么不是分子的热运动?请同学们思考。

不一会儿,学生争先恐后回答。

学生甲答:“布朗运动要借助显微镜来观察。”

学生乙答:“布朗运动是固体小颗粒的无规则运动。”

学生丙答:“布朗运动是液体分子热运动的间接反映。”

学生丁答:“布朗运动是液体分子对悬浮的固体颗粒撞击的不平衡性造成的。”

学生之间通过讨论,加深了对布朗运动的理解,增强了自信心,显得很兴奋。然后,我在此基础上又进行引导:既然布朗运动不是分子的热运动,那么它和我们初中学过的扩散现象的本质相同吗?

这个问题提出后,整个教室安静了,同学们都在思考。

不一会儿,就有一个学生站起来回答:“扩散现象是不同物质分子彼此进入对方。”另一个学生接着答到:“它是分子无规则运动的直接反映。”

最后,我在学生讨论的基础上进行了补充:布朗运动的观察对象是液体中悬浮的固体颗粒,如花粉、碳粒等,颗粒很小,必须用显微镜来观察,观察到的固体微粒永不停息地做无规则运动,而产生布朗运动的真正原因是包围固体颗粒的液体分子无规则撞击固体小微粒,不同时刻撞击的合力大小和方向不同,才造成了固体小微粒的无规则运动,它运动的无规则性间接反映了液体分子运动的无规则性。因此,悬浮的颗粒越小,其运动状态越容易改变,布朗运动越明显;液体温度越高,分子无规则运动越激烈,布朗运动也越激烈。而扩散现象指的是不同物质的分子彼此进入对方的物理过程,它直接说明了分子在永不停息地做无规则运动。然后我又问道:“同学们,你们能不能根据此题再提一个问题呢?”这时一个学生站起来说:“布朗运动的激烈程度与大气压强有关系吗?和观察时间长短有关系吗?”另一个学生回答:“我提一个建议,咱们可以通过做布朗运动的实验来回答这个问题。”又有一个学生回答:“从布朗运动产生的原因来看,它应当与大气压强和观察时间长短无关。”

我继续鼓励学生说:“谁还能再提出一个问题呢?”这时坐在窗子底下的一位同学指着从窗户射进来的阳光说:“在这束阳光的照射下,教室内悬浮在空气中的尘埃也在不停的运动,那么它是布朗运动吗?”这个问题的提出,立刻激起了同学们的好奇心,吸引了所有同学的目光,课堂气氛空前高涨,学生思维显得异常活跃,同学们都在观察这个现象,思考这个问题,没过多久,教室里争论的声音又一次达到了高潮。有的同学答道:“这不是布朗运动,因为它的运动与气流的速度有关。”有的同学答道:“这是布朗运动,因为它和布朗运动的现象非常的相似。”像这样,学生自己(或老师)提出问题,通过相互探究讨论,最后解决问题。这不仅对布朗运动的本质加深了理解,而且培养了学生的探究意识,同时又深化了物理概念。

教学实践证明,这种探究式的训练无论从内容上还是方法上都能达到固本拓新之用,收到了良好的教学效果。不仅可以使学生加深物理概念、规律的理解,而且能使学生学会探究物理问题的方法,尤其在大力提倡推进新课改的今天,在平时教学之中的运用,对于减轻学生课业负担,培养学生创新思维,激发学生学习兴趣,提高教学质量是大有裨益的。