善用启发式问题，培养物理探究力

◇ 山东 刘淑庆

在物理教学中，所谓启发式问题就是能够引导学生去猜测、观察、体验、思考的物理问题.基于启发式问题的教学方法以物理问题为抓手，通过问题来发展学生的物理探究能力.

1 用启发式问题指导学生去观察物理

物理是建立在实验基础上的学科，高中生要想学好物理，必须具备较强的观察力.所以，教师在引导学生认识物理问题时，要巧妙运用启发性问题，引领学生去观察、体验物理知识，提高学生的物理探究能力.例如，教师在“互感与自感”一课的课堂设计中，应先引导学生对电磁感应知识进行复习，让学生回顾电磁感应现象，之后引入新知识教学.结合教材中的电磁感应图例、实物连接图，让学生仔细观察与线圈串联和不与线圈串联的灯泡的明暗变化，并设计问题：当开关闭合瞬间，两个灯泡将会怎样？当开关持续闭合时，两个灯泡又会怎样？开关断开的瞬间，两个灯泡会怎样？三个问题，正是从电磁感应知识入手，让学生在实验观察中去发现问题，去探索开关闭合时，两个灯泡会发生怎样的变化.然后，结合所观察到的现象，让学生思考并得出结论：两个灯泡出现不同现象，与线圈串联的灯泡缓慢变亮或缓慢变暗，而不与线圈串联的灯泡则没有这种现象，这与电流的变化有直接关系，说明线圈对电流具有一定的阻碍作用.真实的物理现象能够使学生更深入地理解这一物理知识.

2 利用启发式问题引导学生分析和总结

在物理课堂教学中，实验是非常重要的一部分.教师在优化课堂教学设计时，要善于运用物理实验，设计启发式问题，让学生带着问题去做实验，既发展学生的实验操作能力，又发展物理探究思维品质.例如，在学习“断电自感”实验时，教师可以在实验设计前，提出如下问题：对于电路中的灯泡，是否只要断电，灯泡就会闪亮？如果是，请通过实验来验证.如果不是，请说明理由.该问题就是围绕“断电自感”提出的.教师通过问题的提出激发了学生的实验热情，让学生静心地去思考这一问题，并通过实验观察得出相应结论.学生还可以通过实验探究“断电自感现象”，对线圈电阻和灯泡电阻是否有一定要求.为此，我们可以分别设置线圈电阻大于灯泡电阻、线圈电阻小于灯泡电阻、线圈电阻等于灯泡电阻三种情况，让学生观察“断电自感现象”.由此，让学生清晰认识自感现象，掌握科学的实验方法，进而得出结论.同时，启发式问题的设计还能结合实验过程，引领学生从数据分析中归纳总结物理规律.实验探究不仅要检验实验原理，懂得实验器材的使用方法及实验探究步骤，还要掌握实验方法，对实验结论做到灵活运用.如在探究“加速度与力、质量的关系”时，该实验所需器材有：带滑轮的长木板、小车、气垫导轨、打点计时器、夹子、秒表、钩码、光电门、细线等.在设计实验前，要结合实验中测量的物理量，制作实验表格，记录“加速度与力”“加速度与质量”等数据，为后续分析数据创造条件.教师提出启发式问题：如何粗略估计加速度与力、质量的数量关系？结合数据如何反映a-F、a-m 的关系？如何确定a-m 关系？曲线能否反映二者成反比？在分析实验数据时，可以让学生结合数据绘制相关物理量关系图象，对照图象分析加速度与力、质量的关系，最后得出加速度与质量成反比、与外力成正比的结论.

3 借助启发式问题关注学生发散思维的养成

发散思维是研究物理问题、培养物理逻辑思维的重要保障.在高中物理教学中，教师可以通过启发式问题的设计，了解学生学情与认知经验，借助启发式问题，渗透新知识，解决新问题，发展学生的物理能力.如在学习“曲线运动”时，教师可以引入多媒体素材，以视频展示物理现象，结合启发式问题完成课程导入.例如展示切割机切割钢管时火花飞溅的场景；展示游乐场摩天轮转动的视频.观看视频后，教师引出启发式问题：转动的钢管和运动中的摩天轮做什么运动？它们各自的速度方向是怎样的？通过学生自己讨论与归纳，得出结论：二者都是做圆周运动，速度方向就是该点的切线方向.由此，引出“曲线运动”概念，让学生了解曲线运动的特点.之后，教师再设计以下启发式问题：为什么有的物体做直线运动，有的物体做曲线运动？如何控制物体的运动轨迹？由此实现“曲线运动探究”向“曲线运动条件探究”的教学过渡，为学生展开拓展学习奠定基础.

总之，在教学中，教师要善用启发式问题，让学生运用所学知识去探究物理问题，提升物理学科核心素养.