高中物理概念教学科学探究模式初探

1、教法学法高中物理概念教学科学探究模式初探 罗 策（四川省什邡中学 618400 ） )细胞的分化重演同一过程，形成个体。遗传、变异、自然选择进化以适应自然。自然科学的文化遗产要承传发扬光大，重演相同的科学探究的历程：提出问题、构建假设、实验设计、分析数据、得出结论是一种必要方法。在中学物理教学同样可以重演科学探究历程，重组学生的认知结构，循序渐进地提升思维能力，以适应社会发展对人的发展的要求。教学中采用可控科学探究模式建立概念、形成规律，引导进行理性思维和信息处理的过程能体现高中物理教材编者的意图，爱因斯坦说：用强制和责任感

2、就能增进观察和探索的兴趣，那是一种严重的错误。笔者认为在科学探究的过程中激发学生兴趣，让他们领略自然现象的美妙与和谐，养成尊重事实、探索真理的科学态度，敢于有根据的质疑的科学精神，享受通过探究获得知识发展想象力和提高联系实际分析概括能力以及解决问题能力的快乐。以此来实现向素质教育的转变，让学生从题海中解放出来，使学生能像科学家一样思考，能迅速提取概念、规律，建立模型，进行高层次的理性思维和信息处理，有明快的思维方式和顺畅的思路。在科学探究过程中有所发现、有所突破、有所创新，达到真正的理解。从而避免亦步亦趋，照猫画虎，造成知识是死的，不丰满的，而且不能够在运用中学会分析的方法，以适应社会发展和高

3、考选拔变革的要求。教师站在教育者的知识结构层面，理性思维和信息处理能力的相应高度，通过可控科学探究回到学生学习结构能力层次，以知识（鱼）为载体，传授学生方法（渔），为全体学生的终身发展作必要的铺垫。笔者经过几届教改实践基本形成了具有个性特征的教学模块，教学效果显著，为进一步深化和推广，以经整理的冲量和动量教学设计为例，展示概念教学的科学探究模式和初步打破重组学生朴素的认知结构，回避因为直接引入概念使学生有强烈的疑惑感，同化顺应构建科学认知结构。请专家同行批评指正，提出宝贵的意见和建议。71冲量和动量教学设计一、教学目标知识结构目标情感、能力、价值目标1建立冲量概念，理解冲量的定义和矢量性。1初

4、步形成科学探究的模块2建立动量概念，理解动量的定义和矢量性。2初步打破学生的认知结构， 3知道是矢量，会计算一维的逐渐同化顺应科学的思维方式。二、教学重点：建立冲量、动量的概念、理解其定义和矢量性教学难点：1、初步形成科学探究的模块。2、初步打破学生的认知结构，逐渐同化顺应科学的思维方式。三、教学方法：科学探究法。四、教学过程：1提出问题：（师）解决动力学问题可以利用能量的观点：力对空间位移的积累（即乘积）建立概念机械功改变物体的动能（机械能），物理学研究物体随时间，空间的变化及其规律的学科，能够用力对时间的积累建立概念来方便问题的研究解决呢？ 2构建假设：（师）：很好，别具一格！合理吗？有何

5、物理意义？怎样构建概念？我们一起探索研究吧！3实验设计：引导启发设计“理想实验”“理想实验”物理情景的设置：如图一光滑水平面上有一质量的物体，分别用大小不同方向水平向右的恒力F，都使它从静止分别经过一定时间匀加速到，研究不同的力F所需的时间积累的规律。物理物理方法：控制质量不变的物体速度从0匀加速到相同的，力的作用效果：运动状态变化结果相同。实验步骤：略（理想实验）理想实验的数据设置计算。（的物体，从静止到;不同的恒力F对应记录）实验次数一二三四五六F（N）1234566321.51.214分析数据：引导启发学生观察表格后回答：（教师总结归纳）不同的恒力作用不同的时间，可以使同一物体的运动状态

6、从静止达到的相同状态。较大的力作用时间短，较小的力作用时间长，但是力F和作用时间的乘积相同，可以是变力，类比方法：由教师为以后继续科学探究的学习示范提出。回避因直接引入概念使学生有强烈的疑惑感并暗示乘积。暴露学生的朴素的前概念和思维方式，并记录在黑板上。mgFm光滑水平面N图一 F合ma at不写出，回避一个由教材对学生引起的错误的前概念和思维方式。归纳方法：学生回答不完善，大多数只看到乘积相等。也可以是瞬时的力，都可以达到相同的作用效果，由乘积积累决定。启示是什么？5得出结论：（师）：（板书） 定义：注意：1力对时间积累的过程量。是矢量，服从定则，恒力冲量的方向与F相同。2计算条件：恒力3单

7、位（SI）：NS 思变：方向不变，大小随时间变化的力的冲量可以借用图像。新问题的提出：在同一理想实验中，如果让相同的冲量作用后，不同质量的物体运动状态的变化怎么样呢？提示：的冲量怎样实现？重复1、2、3、4、5：（相同冲量，不同质量从的记录）：实验次数一二三四五六m(kg)123456v(m/s)6321.51.21要求学生观察表格后回答：经过相同冲量作用后，物体从静止开始获得的速度比较：质量大的获得的速度较小，质量较小的获得的速度较大，但质量和速度的乘积变化是相同的，我们也可以把作为一个整体定义为动量了。（师）：（板书）定义注意：1（动量的观点）物体运动状态的物理量。有大小方向、运算服从“”

8、定则，是矢量 。瞬时速度（的方向相同）2的参考系：大地3单位（）：（学生）：只要F和的乘积相同，其作用效果就相同，我们可以把当作一个整体，也就是建立一个新的概念。F/NF0 t I=“面积”t/s图二类比方法（学生类比回答）重演：理想方法归纳方法学生回答表述可能欠完整，也可能缺乏逻辑顺序！但应该回答完全。4（一维，选择“”矢量图）（师）：怎样计算?矢量图如何？问1：有动量变化吗？ 追问：为什么？ 问2：变化了多少？怎样计算？怎样简洁完整直观反映出来？解：取水平向右为“”方向，以大地为参考系。并作出矢量图。初： 末： 问3：计算过程中各个“一”号的含义？总之：在重点和难点的突破中，始终体现让学生

9、参与科学探究的过程，激发兴趣，养成良好的科学思维方法!要“大胆的猜测，小心地求证”！（学生）：有（学生）：是矢量，方向改变了。要求学生选择正方向作答。P P+P五、板书设计（见下页）六小结：1探究模块2演绎方法、理想化方法、归纳方法、类比方法3究结果后继学习准备：机械功改变物体的动能 ，动能定理冲量与动量（变化）有什么定量关系？你能试着独立探究吗？七作业布置：1探索与发现：如果图一中质量是的物体从匀加速增大到，探究乘积规律，探究与动量变化的大小、方向的联系？或者使它从匀减速到0，探究乘积规律，和动量变化的大小、方向的联系？你有何初步结论？2作业：教材练习一（1）（2）（3）八学生反思与同学交流

10、：九教师教学反思：1要回避因教材出现的引起学生错误的前概念和思维方式。在构建假设时采用和谐、民主的教学氛围以充分暴露学生错误的前观念，设计理想实验予以打破而重新构建科学思维方式，以促进对科学的学习。笔者在教育心理学的学习中有待进一步加强。时间分配板书设计处理欠科学，没能实现在板书展示学生作答的例题,予以分析指正。2理论发展（a）一、教学中具体实施的部分1高中物理概念教学科学探究模式初探2高中物理规律教学科学探究模式初探3高中物理方法教学科学探究模式初探（含习题课）4探究型教学在高三物理总复习的应用初探5科学探究型教学的配套练习，检测题。二、教师实施探究型教学技能技巧6引导科学探究的课堂语言技巧7科学探究式教学的板书设计技巧8教学组织、实施过程细节思考三、最终欲形成、达到目的：9科学探究式教学中的教育心理学规律应用10科学探究式教学中的哲学方法论（含美学审视;“征服”学生）理论发展（b）：交流，共享参考文献：1朱行建 美国物理教材习题配置的标准与类型述评 中学物理教学参考 20064 6062页2曾志旺：探究教学中的假说及其教学策略 中学物理教学参考20066 58页 3人民教育出版社物理室编 物理 第二册（必修加选修） 2003年第1版