科学探究式的物理习题教学

1、从化市中小学学科教研会2010年年会论文征集评选论文题目：科学探究式的物理习题教学单 位：从化中学学 科：物理姓 名：陈丽玲科学探究式的物理习题教学摘要：物理习题教学是中学物理教学是重要环节之一，是教学效果反馈的重要渠道。物理习题教学中对物理习题作多角度、多方面的变式探究，有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质，从“不变”中探究规律，逐步培养学生灵活多变的思维品质，完善学生的认知结构，增强应变能力，提高学生发现问题、解决问题的能力和探索创新能力。关键词：科学探究 物理习题在物理教学中，习题课是必不可少的一种课型，它贯穿于整个物理教学的始终。它既是学生巩固和应用所学知识的重要一环，又

2、是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段；同时也是检验教学效果、完善教学方法的必不可少的环节。对于学生来说，一道习题就是一个“科学问题”，学生解答习题的过程往往也是一个科学探究的过程，是由未知经过探索到已知的一种过程。学生在解答习题时，他们很多时候要象科学家那样去思考和探求，这样才能得到结果。这里要强调的一点是，教师在处理习题时，应该让学生充分展示思维过程，让学生说清楚他是如何根据已知条件和要求解的问题进行分析推理，由未知探索到已知的思考过程。讲解习题时老师也要站在初学者的角度，象处理一个科学问题一样去思考推理，并将自己的思维充分展示出来，要把精力放在思路展示上，而不是放在解题方法的总结上。

3、这样，久而久之，学生也就养成了科学思考问题、解决问题的习惯，而不是死套公式和结论的不良习惯。物理习题教学，主要是指教与学的过程中所进行的例题讲解、习题处理和作业题、试题评讲等教学活动。学生在新授课上初步掌握了所学的概念、规律，但是在理解起来往往只是表面的、片面的、孤立的。因此物理习题教学是概念、定理、性质、公式等教学的延续和深化，是使学生掌握知识、培养能力、提高素质的必要手段，它贯穿于整个教学过程中，使学生掌握“双基”，培养和提高学生综合能力的重要环节。随着新一轮课改中课程功能的转变，物理习题教学的功能也在发生根本性的转变，它不只是检查学生知识技能的掌握情况，更关注学生掌握知识、技能的过程与方

4、法，以及与之相伴随的情感态度与价值观的形成，以使物理习题训练真正起到促进学生发展的作用。因此物理习题教学中如何进行科学探究，这是一个值得深入探讨的问题。案例一：从习题中探究中引出相关概念认真分析下面的物理情景，回答所提出的问题。如图所示，质量M为10kg的木楔ABC静止于粗糙水平地面上，动摩擦因数为0.02，木楔的倾角为300。有一质量m为1kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s为1.4m时，其速度v为1.4m/s。在这过程中木楔没有动。(g取10m/s2。)物块和木楔分别受到哪几个力? 教师与学生互动：复习物体的受力方法和作用力反作用力等力学概念。其中做功的力有哪些?各做功多少?教师与

5、学生互动：复习功的概念，功的公式。物块受到的合外力做功多少?教师与学生互动：求总功途经有两种，一是先求合力再求功，一是先求分力做的功再求总功。物块下滑的整个过程中重力做功的功率为多少?物块下滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为多少?教师与学生互动：平均功率和瞬时功率。物块下滑的过程中动能如何变化?变化了多少?教师与学生互动：动能的理解和动能定理。物块下滑的过程中机械能如何变化?变化了多少?教师与学生互动：功能关系理解。物块下滑的过程中动能的变化与合外力做功之间有怎样的关系?这个关系说明了什么?教师与学生互动：动能的理解和动能定理。物块下滑的过程中机械能改变与哪些力做功具有等量的关系，从这个关系中

6、得到的启示是什么?教师与学生互动：功能关系理解。以习题引出相关概念的概念，复习物理基本概念与规律的探究式习题教学适合复习阶段的概念复习。案例二：从习题中探究出方法、规律 一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处对开始运动处的水平距离为S，如图，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同求摩擦因数思路点拨 以物体为研究对象，它从静止开始运动，最后又静止在平面上，考查全过程中物体的动能没有变化，即EK=0，因此可以根据全过程中各力的合功与物体动能的变化上找出联系解题过程 设该面倾角为，斜坡长为l，则物体沿斜面下滑时，物体在平面上滑

7、行时仅有摩擦力做功，设平面上滑行距离为S2，则对物体在全过程中应用动能定理：W=EkmglsinmglcosmgS2=0得 hS1S2=0式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离故总结归纳：本题中物体的滑行可分哪两个阶段？教师与学生互动：明显地可分为斜面与平面两个阶段，这两阶段的运动性质如何：教师与学生互动：运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动用运动学的方法能不能求解本题？教师与学生互动：依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题比较上述两种研究问题的方法，不难显现动能定理解题的优越性用动能定理解题有哪些优越性？用动能定理解题，只需抓住始、末两状态动能变化，不必追究从始至末的过程中运动

8、的细节，因此不仅适用于中间过程为匀变速的，同样适用于中间过程是变加速的不仅适用于恒力作用下的问题，同样适用于变力作用的问题从对习题的分析中，探讨出用动能定理解题的方法和使用条件。进行探究式物理习题教学过程中需要注意的问题一、克服心理障碍，激发兴趣，培养探究意识学生由于长时间在传统的教学模式下学习处于被动状态，形成了一种压抑的课堂心理，大多数学生害怕说错了遭到嘲笑，久而久之，学生的个性特征受到了严重影响，他们的求异，求变的意识，受到压抑，表现为心理上的障碍：感知不敏锐、害怕失败，循规蹈矩，崇拜权威，不想也不敢怀疑，甚至怀疑自己的能力。因此在课堂上要创造一种鼓励学生提问、概括、创设和陈述的课堂氛围

9、，让学生自由回答，激发他们异想，从而培养学生的探究意识。课堂教学范围里对教师具有意义的是学生学习动机的激发。理论联系实际是激发学生学习兴趣，启迪学习动机，活跃课堂气氛的一种重要方法。在日常生活中有许多物理现象是趣味性习题的好素材。例如，在运用速度公式解题时，我编了这样一道题目：上午7：35第一节课，老师家到校的距离是3km，如果骑车的平均速度是5m/s，问老师7：30从家动身会迟到吗？学生解题后发现老师迟到了。我接着提出如果要不迟到必须在什么时刻前动身。这样编排的习题不仅容易激发学生学习兴趣，同时激发学生的探究意识。指导学生把理论运用于实际，使学生感觉到物理就在身边。这有利于激发学生的学习兴趣

10、，提高学生学习的主动性。从而培养学生的探究意识。二、加强学法指导，引伸拓展，培养探究能力新课程强调学生的主体意识，重视培养学生的自主探究能力，因此在习题教学中，开展“情景教学”、“问题教学”以及“对话交流教学”。让学生带着问题探究，学生创造性思维的变通程度就决定着探究的深度。探究的结果来自不同层次的思维。教学中避开教师的“一言堂”，适时介入加以评价、小结与归纳，充当组织者、参与者与引导者的角色，将学生一步一步地引向“发问设想探究创新”。对于学生来说，一道物理习题就是一个“科学问题”。在课堂上，同学们积极思考激烈讨论，不同观点的碰撞，不同思路的启发，凝固的知识被激活了，解题的过程被激活了，学生的

11、思维被激活了，探究问题的能力得到锻炼。在物理习题教学中，通过对物理习题的变化改造，有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质，从“不变”中探究规律，逐步培养学生灵活多变的思维品质，完善学生的认知结构，增强应变能力。通过改变物理习题的已知条件或结论，让学生进行一题多变的深入探究活动，从而提高学生发现问题、解决问题的能力和探索创新能力。教师适时启发，激发学生的探索欲望，引导学生在易疏忽处、易混淆处进行拓变，逆向拓变。有利于发展学生的思维和智力，培养学生的思考、质疑、探究和创新能力。三、实验辅助分析，手脑并用，提高探究能力认知心理学的研究表明，动作思维的操练直接制约着物理思维的发展。在进行抽

12、象的物理过程的教学时，教师可以构建学生操作实验的活动情景，并以学生操作中获得的结论去理解习题中所遇到的难点，形成猜想验证应用的活动模式。在电学入门教学时，学生对于“短路”问题理解不透，习题中经常出错。把短路问题穿插在较复杂的串、并联电路中，学生在遇到如此类型的习题就束手无策了。归其原因是学生只从直观的电路图上观察哪个用电器被导线或开关并联，而未真正分析电流的路径。这时若用传统的习题教学法去讲解的话，多大数学生难以信服，认为这是老师强加给学生的结论。为此教师可借助于常用的电路示教板进行先实验操作后理论分析的办法。通过小灯泡在电路中是否发光这一直观现象，来解释以上两种电路中电流的流向及局部短路问题

13、。在实验这一“铁”的事实面前学生很快弄清了“短路”这类习题的分析方法。为了进一步增强学生借助实验分析有关物理习题的兴趣，教师还可专门设计一些“短路”习题让学生进行探究。这有利于逐步培养学生的探究能力、实践能力和创新能力。现代心理学指出：学生的学习不仅是一个接受知识的过程，而且是一个发现问题分析问题的过程。学习不仅要求学生记忆知识结果，更要求学生体验获取知识的过程，理解科学发展过程和对规律的探索过程，进而认识科学探究过程的意义，掌握认识问题和解决问题的方法。探究式物理习题教学就是强调学生在习题中不断发现问题，解决问题，在这个过程中获取知识，体会科学方法，受到感情价值观的熏陶。科学探究的形式是多种多样的，在普通中学物理课堂实施探究教学还会有很多方法。要在普通中学物理课堂有效开展探究教学，物理教师首先