让探究性教学成为中学物理课堂的主旋律

倪庆博

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）04-0128-02

一、案例背景

在科技迅猛发展、知识日新月异的今天，学生掌握发现问题、解决问题的科学方法，比简单地接受知识，获取知识更为重要。随着物理新课程改革的不断推进，探究性学习已成为学生学习的主要方式，探究性教学也已成为中学物理课堂的主旋律。通过探究性教学，给学生主动参与、自主探究的机会与空间，使学生不仅获取了知识，而且经历获取这些知识的过程，让学生从发现问题中发展能力，挖掘学生的创造潜能，掌握解决一般物理问题的方法。笔者在教学中，增强挖掘教材资源意识，充分发挥利用教材中的探究课。接下来笔者就呈现自己的课堂教学实践。

二、情境描述

在人教版物理必修2第七章第五节《探究弹性势能的表达式》这一节课中：

教学片断1

[猜想与假设1]：影响弹簧弹性势能的因素

师：弹簧弹性势能跟哪些因素有关呢？

让学生分组讨论。

生：可能跟弹簧的伸长量或者压缩量有关，还会跟进度系数有关。

师：这只是我们的猜想，要证明我们的猜想，我们需要做什么工作？

生：实验验证！

师：很好，那么我准备了两根原长相同，劲度系数不同的弹簧，请问该去怎么样做实验，请同学们设计一个方案？

生：第一次将劲度系数小的弹簧拉伸一定长度X1，第二次拉伸更大的长度X2，第三次将两根弹簧一起拉伸同样的长度X2，比较三种情况下弹性势能的大小？

师：请两位同学上来帮忙演示。

学生按照设计的方案进行演示。

师：大家觉得弹性势能的排序是怎么样的？

生：Ep1

师：根据同学们得出的结论，请同学们猜想弹簧弹性势能跟哪些因素有关？

学：弹性势能可能与劲度系数、形变量有关。即：1）簧的伸长量ΔL有关。2）弹簧的劲度系数k有关 。

教学片断2

[猜想与假设2]：弹簧弹力做功弹性势能的关系

师：知道了这些因素后，我们能不能建立弹性势能的表达式？

生：老师，会不会和重力势能的表达式类似，Ep= KΔLΔL= KΔL2

师：很好，会用类比法了。但是，重力和弹力有没有区别？重力是恒力，而弹簧的弹力是恒力吗？

生：弹簧的弹力是变力，因此表达式肯定不是刚才说的那条式子。

师：大家来回顾一下重力势能表达式的推导过程，或许对我们得到弹性势能表达式有所帮助。（提示学生用类比的方法）

学生回忆中。

WG =Ep1—Ep2

得出结论：重力做功等于重力势能的变化量。弹性做功等于弹性势能的变化量。

师：那我们该怎么去研究弹性势能表达式：

生：从研究弹簧的弹力做功开始。

师：大家不妨猜想一下，你觉得弹簧弹力做功的表达式会是怎么样的？

教学片断3

[猜想与假设3]弹簧弹力做功的表达式

学生猜想：W=FΔL、W=KΔL2

有学生反对：这和刚才犯了一样的错误。弹力是变力，而功的表达式只适用于恒力做功。

师：很好，该表达式合理方面，已经是功的基本形式。但不合理的是通常在高中阶段只能用来计算恒力做功，而弹力是变力。同学们，任何猜想都要以事实为根据，以理论为指导。这样的猜想才是合理的，要不然猜想只能是漫无目和根据的的胡想。

师：刚才我们通过类比得出结论——弹簧弹性势能的大小等于克服弹簧弹力所做的功，这样我们如果求出了弹簧弹力做的功，也就可以量度弹簧弹性势能，但问题是弹力是变力，怎样求这个变力所做的功呢？是否也可以通过类比的方法来求呢？（不同于教材的处理，先用匀变速运动的位移和恒力所做的功来类比，能够降低门槛，符合学生的认知规律）

师：通过以上分析和类比，我们能否也通过图象法与微元法得出变力的功呢？

生：可以，把弹簧从拉升的过程分成很多小段Δl1，Δl2，Δl3… Δln，在各个小段上，弹力可近似认为是不变的F1、F2、F3 … Fn ，则整个拉升的过程中弹簧弹力做功，W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…+ FnΔln。

师：通过上述两个类比，我们能否得出求弹簧弹力F的功呢？是多少？

生：可以，用面积求得：EP＝kΔl2/2。

三、案例分析

在片段1的教学实践中，先让学生提出猜想和假设，并引导学生通过实验来解决猜想，并由学生自己设计实验方案，同时自己参与演示。在整个探索过程中，让学生主动地参与，积极地发现，培养了对问题进行深度思考的能力和习惯，培养了学生对科学探索的精神。在片断2、片断3的教学中引导学生利用了类比、微元法的思想和方法，进行多方位、多角度探究，充分激发了学生的学习兴趣和潜能，培养学生的创造性思维能力，充分体现了新课改下学生为主体的课程理念。由于探究学习使学生切实处于主体地位，并通过亲身体验和反复实践获得一定的知识与技能，逐步培养起一定的探究能力和创新意识，获得对知识本质更深入的认识。这说明了通过探究，学生获得的具体的进步或发展，这样的学习才是有效的。

四、案例反思

如何进行课堂的探究学习，以提高教学的有效性已成为研究的主题。教学是否有效，并不是指教师有没有完成教学内容或教得认真与否，而是指学生有没有学到什么或学得好不好。如果学生不想学或学了没有进步，即使教师教得很辛苦也是无效的。同样，如果学生学得很辛苦，却没有得到应有的发展，也是无效或低效的教学。所以我们充分利用好教材中的探究课，学生能在教师指导下，学会主动探究问题，以类似科学研究的方式去获取知识、应用知识、解决问题。以期通过探究性学习能更好的培养学生的自主学习意识、合作交流意识和创新意识。

笔者正利用在课堂实施探究学习取得一定的教学效果，让探究性教学成为物理课堂教学的主旋律，提高有效教学。叶澜教授说过：“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发生意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程。”教无定法，学无止境。只有努力着，我们才能收获教学的快乐！