新课程高中物理探究式课堂教学案例

新课程高中物理探究式课堂教学案例

仙游华侨中学物理组：张志鹏

引言：

新课程高中物理教材从对教学内容的选择和组织上均强调在教学过程中以学生为主体的教学理念。高中物理新课标强调在教学中让学生学会灵活运用所学的物理知识去解释现实生活中的各种与物理有关的现象，因此探究活动已成为高中物理课堂教学中的主旋律。所谓探究式课堂教学就是指在教师指导下学生运用科学探究的方法来获取知识、培养锻炼能力的教学实践活动。其实质上是将科学领域的探究引入中学课堂，使学生通过类似科学探究的过程来理解科学知识，并培养科学探究能力的一种教学方法。

探究式课堂教学不但可以调动学生的学习极积性，而且在探究过程中可以让学生学习如何发现问题并解决问题，如何将新的信息与已掌握的知识点联系起来寻找问题突破点，以此培养学生的创造性能力。在解决问题的过程中，学生需要充分发挥自已的主观能动性，锻练自已的逻辑思维能力、实验动手操作能力以及对实验数据的处理能力，同时对于知识的记忆则也会转向逻辑思维性的记忆。探究式物理课堂教学可以让学生在收集材料信息中培养主动获取知识的能力，在探索发现问题过程和解决问题的过程中获得成就感和满足感，从而更能增进学生学习物理的兴趣和热情，提高物理成绩，最终使学生对中学物理的学习进入一个良性循环。

总体思路：

在设计新课程高中物理探究式教学案例前，首先要根据在教学中以学生为主体这个教学理念，遵循学生的认知规律，引导学生主动参与为前提，团队合作探究为组织形式，教师的适时指导为引导手段，培养学生自主学习探究问题的能力。同时结合物理学科以实验为基础的特点，培养学生设计实验的能力、动手操作能力、处理实验数据的能力和归纳总结实验结果的能力。下面本文就以“单摆”这节课为例，简要阐述下新课程高中物理探究式教学设计的特点。

参考“单摆”这节课在新课标中的地位和教学重点，本节课使用两个教学课时来完成。第一课时，教师先引导学生自主研究这节课的学习目标，确定研究课题的内容及预定结果。根据现有的信息，讨论制定出探究计划以及具体的实施步骤和确定需要的实验器材。第二课时，在实验室通过具体的实验操作，记录实验数据，通过用坐标图像法等方法讨论分析得出的探究成果，并归纳总结出课题报告。

具体实施步骤：

1、探究课题的提出：

教师先让学生在课外先去搜集一些关于摆钟的原理、伽利略对单摆等时性的发现及惠更斯对单摆周期公式研究的背景材料。引导学生观察摆球在竖直平面内的振动，确定要研究的课题是了解单摆的构成、证明单摆的振动是简谐运动、分析单摆振动的回复力和影响单摆振动周期的物理因素。

2、实验分组：

根据班级人数和实验室的条件合理的进行实验分组，各组人数以四到五人最佳。

3、制定实验计划和具体实施步骤：

明确探究课题后，总体上分四步对课题的任务进行细致的分析，实验计划为：首先查阅相关资料，从物理学史角度上来了解单摆振动的规律。然后运用受力分析和数学三角理论推导论证单摆的振动是简谐运动。再次，先定性通过实验探究影响单摆振动周期的物理因素。最后，再定量探究单摆振动周期的公式。

在让学生先通过充分自主的探究讨论后，教师再引导学生列出具体的实施步骤：

（1）制作单摆，注意单摆对摆线、摆球、悬挂点的要求。

（2）观察单摆振动的情况，总结出机械振动的特点。

（3）运用受力分析和数学三角知识可以证明，当摆角很小情况下（实验中小于100），单摆的振动可以看作简谐运动。

（4）猜测与单摆的振动周期有关的物理量，如振幅、摆球质量、摆长等。（5）设计实验对猜测给予定性的验证。实验设计如下：

实验目的：应用控制变量法和对比法，通过实验来探究单摆振动周期与摆长、振幅、摆球的质量是否有关系

实验器材：铁架台、细线、摆球、铁夹子、秒表等

（6）定量探究单摆振动的周期与摆长的关系。实验设计如下：

实验目的：探究单摆周期T与摆长L的定量关系呢，是否是教科书中所讲单摆振动周期与摆长的算术平方根成正比。

实验器材：一个可调摆长的单摆、秒表、米尺、铁架台和游标卡尺等

实验步骤：改变摆长，用秒表分别测量它们的周期T和相应的摆长L并记录。

（7）根据上面表格，通过用坐标图像法探究出单摆的摆长与T、T2、T1/2、T3等的函数关系式。再从误差允许范围内找出摆长是与那个量成正比关系，来验证教材所给我们的单摆周期公式。

教师指导：在各实验小组制定计划和实验探究时，教师应积极在各实验小组间巡视，及时给予指导，解决学生所提出的问题，纠正在实验设计及具体实施中的不足。同时要求同实验小组中每个成员都要积极参与，团结协作。同时鼓励各实验小组之间相互交流。

4、课后交流总结：

各实验小组经过两课时的探究实验后，基本上可以完成了任务，并写好实验总结报告。为了让学生可以体验成功的乐趣及展示自我机会，可以安排课外时间让各实验小组的进行实验交流总结。在每个实验小组汇报后，师生共同讨论本实验的误差来源，提出如何尽量的减小这些误差的方案，比较分析这些方案的优缺点，总结归纳出认为最合理的探究方案。

现在高中学生最薄弱的环节一般是在实验动手操作能力和对实验数据处理的能力，所以一定要让学生通过多动手操作和在实验后对实验数据多进行处理练习来加强。尤其是对坐标图像的应用能力上，一定要让学生充分体验到利用坐标纸描绘函数图像来探究两个物理量间的关系这种在科学研究中运用非常广泛的方法。同时这种与坐标图像有关的实验题型也新课标物理高考中非常重要的题型之一，重点考查的就是学生对实验数据的处理能力。所以我们应该在平时的教学中就循序渐近培养学生在这一方面的能力。

小结：

评价探究式课堂教学实效如何，最重要的是以学生是否参与、怎样参与、参与多少和最终收获多少来衡量的，只有充分调动学生的积极性，让学生主动参与教学探究，才能改变传统课堂教学“满堂灌”这种比较枯燥的现状，让中学物理课堂教学充满生机活力。这就要求中学物理教师在充分领会探究式课堂教学以学生为主体的教学理念的前提下，因材施教，灵活处理教学过程中出现的各种问题，设计合理可行的探究式教学设计，引导学生逐渐从传统的被动式学习中解脱出来，从而真正成为教学过程中的主体。