设计启发式问题 培养物理探究能力

邱琴芳

（江苏省苏州市吴江盛泽中学，江苏苏州 215228）

引 言

问题引导的教学方法是指通过设置一些问题，引导学生在对问题的探究解答过程中掌握知识并提升探究能力的教学方式。这种方式的引导效果显著，课堂教学效率高，因此被许多教师所采用。同样，在高中物理的实际教学中，教师也可以设计一些启发式的问题，引导学生通过运用所学知识探究解决问题的过程，提升其对物理知识的掌握程度，同时提升学生探究学习的能力。

一、设计启发式问题，指导观察

在高中物理学习中，对观察能力的考查是对学生物理探究能力考查的一项重要组成部分，因为学生对很多物理知识的认识、记忆和巩固都离不开观察。因此，在实际教学过程中，高中物理教师要巧妙设计启发性的问题，指导学生进行观察训练，使学生通过观察、实践养成稳定、牢固的记忆，进而提高学生的物理探究能力与知识记忆水平[1]。

比如，在教学《互感与自感》时，我先是带领学生对电磁感应方面的内容进行了系统的复习。在温习了几节课的内容后，我为学生引入了新课。我首先根据人教版选修3-2课本上的图4.6-2给学生进行了实物图连接；之后要求学生仔细观察实验过程，并设计问题：开关闭合瞬间，两个小灯泡的现象怎样？开关持续闭合时，两个小灯泡的现象怎样？开关断开瞬间，两个小灯泡的现象怎样？带着这三个问题，实验后，学生根据实验现象总结到：“在开关闭合时，两灯泡会同时发亮；而在开关断开时，与线圈串联的小灯泡会缓慢变暗，而另一个小灯泡在开关闭合后会立刻变暗。”之后，我又要求学生说出两个灯泡不同现象的原因。学生思考后总结出：与线圈串联的小灯泡缓慢变暗的原因是因为电流变小，线圈起阻碍作用，阻止小灯泡变暗。结合学生的结论，我为学生讲解了互感和自感的相关理论、磁通量Φ以及磁通量的计算公式Φ=BS，还有自感电动势E=-L△I/△t等相关的公式，强化学生的知识运用。

二、设计启发式问题，助力实验

实验是物理教学中一个非常重要的内容。物理学科中许多定理、公式以及现象都是通过物理实验得出的。教师可以结合具体的实验内容为学生设计问题，引导学生带着问题做实验，既能提高其实验操作能力，也能提升其探究思维品质。

比如，在教学“断电自感”的实验时，为了引导学生正确认识“断电自感现象”以及“断电自感发生的条件”，我在实验之前为学生设置了这样的问题：“是不是任何情况下只要断电，灯都会亮？如果是，用实验论证；如果不是，分别说明。”结合这个问题，许多学生想当然地认为答案是肯定的，于是纷纷热情高涨地开始了实验论证。但在实验过程中，学生发现并不是任何情况下断电灯泡都会亮。于是学生静下心来仔细思考我先前提出的问题，随后经过一系列的实验发现：只有在线圈电阻小于灯泡电阻时灯泡才会瞬间变亮。结合学生的探究结论，我引导学生对实验结论进行了梳理：将原先实验中线圈的电阻进行了改动，使得线圈的电阻分别大于灯泡电阻、小于灯泡电阻、等于灯泡电阻，但只有在线圈电阻小于灯泡电阻的时候，灯泡才会瞬间变亮，出现断电自感现象。通过这次的探究实验，学生清晰地认识到自感现象，同时还培养了采用科学方法验证结论的学习态度。

三、设计启发式问题，分析数据

在物理探究的过程中，仅知道实验原理、实验器材、实验步骤等是远远不够的，还需要学生具备一定的数据分析能力，能够在实验得出数据后通过数据分析得到物理规律，掌握物理学习的方法，进而加深学生对物理知识的掌握程度。

比如，在教学《实验：探究加速度与力、质量的关系》时，我在课前给学生准备了实验所需的器材：一端有滑轮的长木板（2个）、小车（2个）、气垫导轨、打点计时器、秒表、夹子、钩码、光电门（2个）、数字计时器、细线。实验之前，针对三个变量，我引导学生采用控制变量法进行实验。实验的过程中，我们分别改变了质量（m）和力（F）进行了两组实验，并且填入了表1、表2中。我从学生的数据中随机挑选了两组给学生分析：

表1 加速度与力

表2 加速度与质量

列出这些数据后，我给学生提出了几个启发式的问题，即：

（1）粗略估计加速度与力、质量的数值关系；

（2）如何直观反映a-F、a-m关系，发现什么特点？

（3）如何确定a-m关系？曲线能反映它们成反比吗？

根据这几个问题的提示，学生绘制了图像，在对图像与数据的分析中，学生得出了物体的加速度与物体的质量成反比关系，与合外力成正比关系。

利用启发式问题，引导学生层层深入分析实验所得数据，在对数据进行分析的过程中挑选并排除错误数据，这不仅能培养学生的数据鉴别筛选能力，而且能提高学生的分析总结能力，进一步加深学生对实验的理解力和记忆力。

四、设计启发式问题，发散思维

学生的已有知识和经验是学习新知识的基础，而已有经验又包括生活经验和学习积累等。在高中物理的教学中，教师结合学生的经验积累设计相关问题，引导学生结合自身认知进行问题探究和解决的方式，能够让学生将课堂上的目光拓展到课外，进而培养学生的发散思维[2]。

比如，在教学《曲线运动》时，我并没有直接为学生讲解课本内容，而是利用多媒体为学生展示了一小段视频，并设计了一些问题，引导学生结合视频及问题对新课展开探究学习。首先，我为学生展示了切割机切钢管火花飞溅和游乐场摩天轮转动的视频。随后，我要求学生考虑：被切割机切下来的铁屑和运动中的摩天轮做什么运动？它们各自的速度方向又是怎样的？学生结合视频材料以及自身的经验很快得出：两者皆做圆周运动，而且速度方向是圆的切线方向，所以铁屑才会出现如同切线一样的飞行轨迹。基于学生的认识，我带领学生对曲线运动的概念进行了学习，知道了曲线运动的特点。在了解了概念之后，我设计了这样三个问题：为什么有些物体做直线运动，有些物体做曲线运动？你如何控制物体的轨迹？请你拿手中的橡皮试一试。由此过渡到曲线运动的条件这个知识点。

由此可见，在高中物理教学中采用设计启发式问题的方法，不仅能够引导学生链接课外资源，开展探究性的拓展学习，同时还能引导学生在日后的学习中主动地构建体系，提升学生的发散思维。

结 语

总而言之，在高中物理的实际教学中结合具体的物理教学内容采用问题引领的教学方式，不仅能够强化学生对物理知识的掌握程度，还能有效提高学生的物理探究能力，促使学生更主动地投入学习中。

[1]林洁.启发式综合教学模式在高中物理教学中的应用[J].理科考试研究，2016，(7)：49-50.

[2]於雷.启发式教学在高中物理课堂中运用研究[J].中学物理，2015，(2)：37.