提升薄弱学校学生高中物理自主探究能力的有效策略探究

摘 要：文章针对高中物理教学中薄弱学校学生自主探究能力的不足，探讨了有效提升学生自主探究能力的策略。通过分析相关理论和实践经验，总结出四个解决对策，如建立启发式学习环境、采用探究性教学方法、提供多样化的学习资源和培养学生的问题解决能力。希望通过文章的研究可以提升高中物理教学质量，促进学生全面发展。

关键词：高中物理教学；薄弱学校；自主探究能力；机械能守恒定律

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2023）30-0100-06

一、 引言

高中物理教学中，薄弱学校学生的自主探究能力相对较弱，这不仅影响了学生的学业成绩，更重要的是影响了学生的学习兴趣和学科发展潜力的发掘。因此，如何提升薄弱学校学生的自主探究能力成为物理教育领域亟待解决的问题，文章以机械能守恒定律为例，探讨了有效的教学策略，旨在为高中物理教学中提升薄弱学校学生的自主探究能力提供参考和借鉴。

二、 高中物理教学中提升薄弱学校学生自主探究能力的重要性

自主探究能力是指学生能够主动参与学习过程，独立思考和解决问题的能力。对薄弱学校的学生而言，培养其自主探究能力可以帮助学生更好地理解和应用物理知识，提高学习成绩，同时也为学生未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。首先，提升薄弱学校学生的自主探究能力可以激发学生的学习兴趣和主动性。在传统的教学模式下，学生往往被动接受知识，缺乏主动性和积极性。而通过引导学生进行自主探究，学生将成为学习的主体，积极主动地参与探究和解决问题的过程。这种积极性的培养可以激发学生的学习兴趣，增强学习动力，使学习变得更加主动。其次，自主探究能力的培养可以提升学生的问题解决能力和培养创新思维。物理学科强调解决实际问题的能力，培养学生的科学思维和逻辑思维。通过自主探究，学生将面临各种问题和挑战，需要运用所学的物理知识进行分析和解决。在这个过程中，学生不仅能够提高解决问题的能力，还能够培养创新思维，探索新的解决方案和方法，培养学生的创造性精神。此外，自主探究能力的培养也符合现代社会对人才的要求。现代社会对人才的需求越来越强调创新、实践和解决问题的能力。通过培养学生的自主探究能力，学生将具备更好的适应能力和解决问题的能力，能够在复杂和未知的情境中灵活应对。这样的培养有助于学生更好地适应未来的学习和工作环境，提高学生的竞争力。总之，提升薄弱学校学生的自主探究能力在高中物理教学中具有重要作用。教师应该在教学中注重培养学生的自主探究能力，提供适当的指导和支持，为学生的全面发展打下坚实的基础。

三、 高中物理教学中提升薄弱学校学生自主探究能力的问题

高中物理教学中存在提升薄弱学校学生自主探究能力的一系列问题。首先，薄弱学校学生缺乏自主学习的意识和动力，导致学生在学习过程中缺乏积极主动的态度。其次，学生对自主探究的重要性和方法了解不足，缺乏相应的指导和培养。传统的教学方式和学校教育环境限制了学生自主探究能力的发展，教师过于注重知识的灌输和记忆，忽视了学生的主动参与和思考。教学方法单一，缺乏启发式教学，缺乏引导学生提出问题、构建实验模型和进行实践探究的环节。薄弱学校的学习资源匮乏，缺乏多样性。实验设备和教学资源有限，无法为学生提供多样化的学习体验。学生缺乏接触实践案例和应用背景的机会，无法将理论知识与实际应用相结合，限制了学生自主探究能力的培养。

四、 高中物理教学中提升薄弱学校学生自主探究能力的解决对策

（一）建立启发式学习环境

1. 设计开放性问题

在高中物理教学中，为了提升薄弱学校学生的自主探究能力，教师可以通过设计开放性问题来激发学生的思考和研究兴趣。例如，在教授机械能守恒定律的内容时，教师可以提出以下问题：如何利用机械能守恒定律解释自由落体运动中的物体速度变化？如果将物体抛上斜面，它的速度会如何变化？为什么？通过哪些实验方法可以验证机械能守恒定律？通过设计这些开放性问题，学生被引导着主动思考、研究和探索。学生需要运用所学的知识，如功与功率、重力势能、动能定理等，结合实际情境进行分析和推理。例如，对自由落体运动中物体速度的变化，学生可以利用动能定理和机械能守恒定律，分析物体在不同高度动能和重力势能的转化，从而解释速度的变化。对物体抛上斜面的情况，学生可以通过计算斜面的势能和物体的动能，进一步推導物体速度的变化规律。这些问题激发了学生自主思考和研究，促使学生深入理解机械能守恒定律的原理和应用。此外，教师还可以引导学生进行实验验证机械能守恒定律。例如，通过实验装置模拟自由落体运动，测量不同高度下物体的速度和重力势能，验证机械能守恒定律的成立。这样的实验可以让学生亲自动手，观察现象、收集数据、分析结果，并与理论知识进行对比。通过实践探究，学生能够更加直观地理解和体验机械能守恒定律，并培养学生的实验设计和数据处理能力。通过设计开放性问题和进行实验验证，学生将成为学习的主体，积极参与自主探究的过程。学生将逐渐培养出解决问题的能力，提升分析思考和创新能力。这种培养方式不仅可以加深对机械能守恒定律等物理概念的理解，也能够培养学生的自主学习能力和培养科学思维，为学生未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。

2. 提供合适的学习材料和资源

首先，教师可以选择一些高质量的实验视频，展示验证机械能守恒定律的实验过程和结果。通过观察这些视频，学生可以直观地感受到机械能守恒的原理和现象，加深他们对该定律的理解。其次，为了更深入地学习机械能守恒定律，教师可以引导学生使用模拟软件进行虚拟实验。学生可以在不同情境下模拟机械能的变化，并进行数据分析和结果比较。例如，他们可以探究摩擦力对机械能守恒的影响，或者研究自行车骑行过程中的能量转化。这些虚拟实验能够帮助学生将理论知识与实际问题相结合，加深他们对机械能守恒定律的应用理解。

此外，教师还可以提供一些实际案例，让学生将机械能守恒定律应用于具体问题的解决过程中。例如，教师可以引导学生研究摩擦力如何影响滑雪者在斜坡上的滑行速度，或者探究弹簧系统中的弹性势能和动能之间的转化。通过这些案例，学生可以更加深入地理解机械能守恒定律，并学会将理论知识应用于实际情境中解决问题。通过提供多样化的学习材料和资源，教师可以激发学生的学习兴趣和主动性。学生可以根据自身的兴趣和学习风格选择适合自己的学习方式，比如观察实验视频、进行虚拟实验或研究实际案例。这种个性化的学习方式可以激发学生的好奇心和积极性，促进他们对机械能守恒定律的深入理解和应用。

3. 创造积极的学习氛围

教师要鼓励学生合作学习，组织学生进行小组合作，共同研究和探讨机械能守恒定律相关问题，促进彼此之间的交流和思想碰撞。为学生提供及时的反馈和指导，教师在学生自主探究的过程中，及时给予反馈和指导，帮助学生纠正错误、深化理解。教师还可以组织学生进行学术展示或小组讨论，让学生有机会分享自己的研究成果和思考过程。教师要鼓励学生参加物理相关的科学竞赛和实践活动，为学生提供实践锻炼的机会，培养学生在实际问题中运用物理知识的能力。通过创造积极的学习氛围，学生将更加积极主动地参与到自主探究中，培养解决问题和创新思维的能力。

通过建立启发式学习环境，包括设计开放性问题、提供合适的学习材料和资源，以及创造积极的学习氛围，薄弱学校的学生可以得到自主探究能力的提升。这样的教学策略将帮助学生深入理解机械能守恒定律，并能将其应用于实际问题中，为学生的学习和未来的科学研究打下坚实的基础。例如，教师提供了一个关于弹簧振子的案例，要求学生研究在不同质量的物体挂在弹簧上时，振子的振动周期是否发生变化。

学生在小组合作中展开讨论和思考。他们首先观察了教师提供的实验视频，观察振子在不同质量下的振动情况。然后，他们开始自主探究，使用模拟软件进行虚拟实验，模拟不同质量下振子的振动周期，并进行数据收集和分析。在讨论中，学生们提出了各自的观点和猜想。有的学生认为质量的增加会导致振动周期增加，而有的学生认为振动周期与质量无关。通过小组合作的交流和思想碰撞，他们共同决定设计一系列实验来验证他们的猜想。学生们使用实验室设备和测量工具，制作了不同質量的物体，并将其挂在弹簧上进行实际实验。学生们仔细记录振动周期的测量数据，并进行数据分析。最后，学生们根据实验结果得出结论：振子的振动周期与挂在弹簧上的物体的质量无关。通过这个具体的研究案例，学生们不仅深入理解了机械能守恒定律的应用，还培养了解决问题的能力和科学思维。

（二）采用探究性教学方法

1. 培养学生自主构建知识和解决问题的能力

在高中物理教学中，为了提升学生的自主探究能力，采用探究性教学方法是一种有效的策略。通过引导学生主动思考和实践，培养学生构建知识和解决问题的能力。教师可以在教学中提供适当的引导，引发学生对物理概念和原理的思考。例如，在讲解功与功率的概念时，教师可以引导学生思考功的定义和计算方法，并鼓励学生通过实际操作或实验来验证和应用这些概念。这样，学生将主动参与到知识的构建和问题的解决过程中，培养学生的自主学习能力。还可以设计一些开放性问题和实践任务，激发学生的思维和创造力。例如，在学习重力势能时，教师可以提出一个问题：“如何利用重力势能解释物体自由下落的过程？”学生可以自主思考和探索，通过观察、实验和分析，提出自己的解释和结论。这样的学习方式可以激发学生的兴趣，培养学生解决问题的能力和创新思维。教师可以组织学生进行小组讨论和合作学习，促进彼此之间的互动和合作。例如，在验证机械能守恒定律的实验中，教师可以要求学生分组进行实验，并让每个小组成员担任不同的角色和任务，如实验操作、数据记录和结果分析。通过小组合作，学生可以相互交流和讨论，共同解决问题，提升学生的团队合作能力和自主学习能力。

2. 鼓励学生进行小组合作探究

鼓励学生进行小组合作探究是培养学生自主探究能力的重要途径，通过小组合作，学生可以共同解决问题，相互学习和交流，提高学生的自主学习能力。首先，教师可以设计一些适合小组合作的探究性学习任务。例如，在学习动能定理时，教师可以要求学生分组进行实验，通过改变物体的质量、速度等条件，观察和记录物体的动能变化情况，并分析其中的规律。通过小组合作，学生可以相互讨论和比较实验结果，深入理解动能定理的含义和应用。其次，教师可以引导学生在小组合作中发挥各自的优势和特长。例如，在小组讨论中，教师可以要求学生轮流担任组长或记录员，鼓励学生承担起组织、引导和记录的责任。通过这样的分工合作，学生可以发挥个人的才能和特长，培养学生的领导能力和团队合作精神。还可以定期组织小组展示和交流，让学生将自己的探究成果向其他小组展示和讲解。这样的交流和分享可以促进学生之间的学习互动和思想碰撞，开阔学生的知识视野和提高解决问题的能力。例如，在学习机械能守恒定律时，教师可以结合教材中的一个例子，引导学生进行小组合作探究。教师提供一个关于滑雪者下坡过程中的能量转化的案例，要求学生研究摩擦力对滑雪者机械能守恒的影响。学生们组成小组，一起设计实验来探究这个问题。他们首先观察了教师提供的实验视频，观察滑雪者在不同摩擦力条件下的下坡过程和能量转化情况。然后，他们开始自主探究，讨论如何设计实验来量化摩擦力对机械能守恒的影响。在小组合作中，学生们共同决定使用不同类型的滑雪板，并在实验过程中改变摩擦力的条件，例如使用不同的润滑剂或改变滑雪板的表面材质。他们仔细记录滑雪者下坡过程中的能量变化，并进行数据分析。通过小组讨论和实验数据的分析，学生们得出结论：摩擦力会减少滑雪者的机械能守恒。他们发现在较大的摩擦力条件下，滑雪者的机械能转化为热能更多，而在较小的摩擦力条件下，滑雪者能够更好地保持机械能的守恒。

3. 提供指导和反馈

在学习机械能守恒定律时，教师可以为学生提供相关的教学资源，如教材、实验手册、多媒体课件等。这些资源可以帮助学生理解概念和原理，提供学习的框架和引导。首先，教师可以通过示范和讲解的方式，引导学生掌握物理概念和解决问题的方法。同时，教师还可以提供一些思维导图、学习提纲等学习工具，帮助学生整理知识结构，更好地理解和应用所学内容。其次，教师应及时对学生的学习进行反馈和评价。在学生自主探究和解决问题的过程中，教师可以设立一些评价标准，对学生的表现进行评价。例如，在小组探究任务中，教师可以根据学生的合作与交流、实验设计和数据处理、问题解决能力等方面给予评价和反馈。这样的评价可以帮助学生了解自己的学习进展和问题，激发学生的学习动力和积极性。教师的反馈应具体、及时、积极，既要指出学生的不足之处，又要鼓励学生的优点。同时，教师还可以与学生进行个别交流和讨论，解答学生的疑惑，提供更加个性化的指导和支持。教师还应鼓励学生自我评价和反思。学生可以对自己的学习过程和成果进行总结和评价。学生可以回顾自己的学习目标，分析自己在学习中的收获和困难，并提出进一步的改进措施。教师可以为学生提供一些反思和评价的问题，引导学生思考和总结。这样的自我评价和反思，可以帮助学生发现自己的不足和问题，培养学生的自我意识和学习动力。同时，教师也可以根据学生的反思和评价，调整教学策略和资源支持，更好地满足学生的学习需求。通过提供指导和反馈，教师能够引导学生在自主探究中取得更好的学习效果。学生可以在教师的指导下，充分利用各种学习资源，加强对物理知识的理解和应用能力。同时，通过及时的反馈和评价，学生能够了解自己的学习进展和不足，能够针对性地进行调整和改进。这样的指导和反馈机制能够促使学生更加积极主动地参与学习，提升学生的自主探究能力。采用探究性教学方法是提升高中学生自主探究能力的有效策略。培养学生自主构建知识和解决问题的能力，鼓励学生进行小组合作探究，以及提供指导和反馈，可以有效激发学生的学习兴趣，提高学生在物理学习中的成效。教师应充分发挥引导者和指导者的作用，为学生提供必要的支持和指导，帮助学生成为具有独立思考和解决问题能力的物理学习者。

（三）提供多样化的学习资源

1. 利用多媒体技术

利用多媒体技术可以为学生提供多样化的学习资源，促进学生自主探究能力的提升。通过多媒体技术，教师可以呈现生动的图像、动画和实验视频，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。首先，教师可以利用多媒体技术展示物理概念和原理的图像和动画。例如，在教授重力势能的概念时，教师可以通過多媒体投影仪展示物体从不同高度落下重力势能变化过程的动画，帮助学生更直观地理解重力势能的概念和计算方法。图像和动画的呈现可以让学生在视觉上感知物理现象，激发学生的好奇心，引导学生主动思考和提出问题。学生可以通过观察和分析这些图像和动画，深入理解物理概念的本质和相互关系，进一步展开自主探究和学习。其次，教师可以利用多媒体技术展示实验视频，让学生观看和分析真实的实验过程。例如，在学习机械能守恒定律时，教师可以展示验证机械能守恒定律的实验视频，让学生通过观察和分析实验过程，深入理解机械能守恒定律的原理。通过观看实验视频，学生可以模拟实验操作，提出自己的问题和假设，并通过实践解答和验证。实验视频的呈现可以让学生身临其境地参与实验，提高学生的观察力和实验设计能力，培养学生独立思考和解决问题的能力。利用多媒体技术可以为学生提供多样化的学习资源，激发学生的学习兴趣和好奇心，促进学生自主探究能力的提升。教师应根据教学内容和学生的需求，合理运用多媒体技术，创造丰富多样的学习环境，培养学生的自主学习能力和创新思维。

2. 引入实践案例和应用背景

在高中物理教学中，引入实践案例和应用背景可以帮助学生将抽象的概念和原理与实际应用相联系，提高学生的自主探究能力。通过实践案例和应用背景的引入，学生可以理解物理知识的实际意义和应用场景，激发学生主动探究和解决问题的动力。首先，教师可以引入与机械能守恒相关的实际案例，如弹簧振子、摩擦力的影响等。例如，在讲解动能定理时，教师可以引入一个实际案例：“某汽车在行驶过程中需要克服摩擦力和空气阻力，如何利用动能定理分析汽车的能量变化和动力学特性？”学生可以通过研究和分析这个实际案例，探究动能定理在实际问题中的应用。学生可以尝试运用动能定理的公式，计算汽车在不同速度下的动能变化，进而分析汽车行驶的能量损失和动力学特性。这样的实际案例可以激发学生的学习兴趣，培养学生的自主探究能力。其次，教师可以引入与机械能守恒相关的应用背景，如过山车、摆锤等。例如，在讲解重力势能时，教师可以引入过山车的设计和运行原理，让学生了解过山车在上升和下降过程中重力势能和动能的转化，进而引发学生对机械能守恒定律的思考和探究。学生可以通过观察和分析过山车的运动轨迹，推导出重力势能和动能的关系，并进行数值计算和模拟实验，验证机械能守恒定律的成立。这样的应用背景可以让学生将机械能守恒定律与实际的游乐设施相联系，提高学生对物理原理的理解和应用能力。通过引入实践案例和应用背景，学生能够在探究中深入理解机械能守恒定律的原理和应用。学生能够通过实际案例的分析和计算，应用机械能守恒定律解决实际问题，提升自主探究能力和应用能力。这样的教学方法能够激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维和问题解决能力。

3. 提供丰富的学习材料和参考资料

为了提升高中学生的自主探究能力，教师应该提供丰富的学习材料和参考资料，让学生在学习过程中有更多的选择和探索空间。通过丰富的学习材料和参考资料，学生可以根据自己的兴趣和学习风格进行选择，培养自主学习的能力。首先，教师可以提供多样化的教材和参考书籍。除了传统的教科书外，教师还可以引导学生阅读与机械能守恒相关的专业书籍、科普读物和期刊文章，拓展学生的知识广度和深度。不同的教材和参考书籍可能涵盖不同的观点和实例，学生可以通过比较和综合不同的资料，形成更全面的认识和理解。其次，教师可以提供在线学习平台和资源。通过互联网，学生可以获得丰富的学习资料和参考资料，如在线课程、教学视频等。教师可以推荐学生使用可靠的在线学习平台和资源，让学生在自主学习的过程中有更多的选择和参考。学生可以根据自己的需求和学习进度，自主选择合适的学习资源进行学习和研究。通过提供丰富的学习材料和参考资料，教师能够激发学生的学习兴趣，满足学生不同的学习需求，并促进学生的自主探究能力的提升。教师应不断更新和丰富学习材料和参考资料，鼓励学生广泛阅读和研究，培养学生独立思考、批判性思维和创新能力。提供多样化的学习资源是提升高中学生自主探究能力的有效对策。

（四）培养学生的问题解决能力

1. 引导学生独立思考和解决问题

教师应该为学生创设积极的学习环境，鼓励学生主动思考和提出问题，并提供适当的引导和支持，帮助学生自主解决问题。教师可以采用启发式教学方法，引导学生通过观察、实验和探究，自主构建知识和解决问题。例如，在学习功与功率时，教师可以提出一个问题：“如何提高某物体的功率？”学生可以通过分析物体的动能变化和工作时间的关系，提出自己的思考和解决方法。教师可以给予肯定和指导，引导学生思考功率的影响因素和优化策略。通过启发式的学习过程，学生能够主动思考和探索，培养独立解决问题的能力。教师可以组织小组讨论和合作学习活动，激发学生合作解决问题的能力。

2. 提供解决问题的方法和策略

为了帮助学生提升解决物理问题的能力，教师可以提供一些解决问题的方法和策略，引导学生有效地分析和解决物理问题。首先，教师可以引导学生掌握分析和解决物理问题的一般方法。例如，在学习重力势能时，教师可以指导学生先理解问题，明确给定和求解的物理量。然后分析问题，应用相关物理定律和原理，建立数学模型，计算和求解，进行数值计算或推导分析。最后验证和解释，检查结果的合理性并给出物理解释。通过掌握这样的一般问题解决方法，学生可以更有条理地解决物理问题，避免遗漏关键步骤。教师可以介绍一些常用的问题解决策略和技巧。

3. 鼓励学生参加科学竞赛和实践活动

为了培养学生解决问题的能力，教师应该鼓励学生积极参加科学竞赛和实践活动。这些活动提供了一个将所学知识应用于实际问题的平台，可以锻炼学生解决问题的能力，并促进学生的学术和思维发展。例如，在学习机械能守恒定律时，教师可以组织学生参加物理竞赛或科学展览，要求学生独立设计和展示与机械能守恒相关的实验或项目。学生可以运用所学知识和解決问题的能力，设计实验方案、收集数据、分析结果，并向他人展示和解释实验原理和结论。通过参加科学竞赛和实践活动，学生可以深入理解和应用机械能守恒定律，并提升解决问题的能力。这些活动可以激发学生的创造力和创新思维，培养学生的团队合作和沟通能力。

五、 结论

通过对薄弱学校学生高中物理自主探究能力的分析，文章提出了建立启发式学习环境、采用探究性教学方法、提供多样化的学习资源和培养学生的问题解决能力等对策。这些策略的实施会为激发学生学习兴趣、培养创新能力和提高学习效果提供有效的支持。期待这些策略的运用能够在高中物理教育实践中发挥积极的作用，进一步提升薄弱学校学生的自主探究能力，促进学生的全面发展。

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［4］马士强.高中物理教学中培养学生自主探究能力的研究［J］.中国校外教育，2018（13）：77，84.

作者简介：杨文兰（1984～），女，侗族，贵州黔东南人，天柱县第二中学，研究方向：高中物理。