高中物理教学中学生探究性学习案例与分析

高中物理教学中学生探究性学习案例与分析

作者：石学彦

来源：《新一代》2016年第14期

摘 要：高中物理课程探究性学习就要促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过精心创设情景，一路与学生一起摸索，相互讨论，得出结论，再引发新的问题，从而帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。

关键词：物理；探究；案例；分析

高中物理探究性学习主要是指学生在教师指导下，以类似科学探究的方式去主动探究问题、获取知识、应用知识、解决问题的一种高层次的学习方式。在高中物理教学中实施探究性学习的目的在于培养学生的科学探究的能力。有利于培养学生用科学探究的方法来研究物理问题，验证物理规律；能计划并调控自己的学习过程，通过自己的努力能解决学习中遇到的一些物理问题，有一定的自主学习的能力；具有一定的质疑能力、信息收集和处理能力，分析、解决问题的能力和交流合作能力。 案例一，精心创设教学情景。

在高中物理探究性学习时，教师就要采用问题讨论式探究的模式，通过精心创设情景，一路与学生一起摸索，相互讨论，得出结论，再引发新的问题，从而加深学生对磁场这一知识的理解和掌握。如在电磁效应教学中，可以这样设计。

师说明：在奥斯特研究的最初，他受到力总是沿着物体连线方向这个观念的影响，总是在沿电流的方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上，均以失败告终。1820年4月，在一次讲课中，他偶然把导线沿南北放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了 提问：既然电流对磁铁有力的作用，那么磁铁是否也应该对通电导线有力的作用呢？ 学生回答：应该有。但可能有部分学生因没有普遍联系的观点而不知如何进行逻辑推理。 演示实验：安培在此三个月后发现磁场对电流的作用

提问：综上所述，磁铁与磁铁的力，磁铁和电流的力，它们是如何产生的呢？是通过什么去实现这力的作用呢？ 学生：磁场

因磁场是一种抽象的物质，学生对其了解较少，故可能有一些疑问。

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多媒体演示磁场是力发生的媒介，让学生对磁场的作用有更形象的理解。

师问：司南、信鸽传书等都是利用了地磁场对它们的受力作用，那么的磁场是如何产生，又是如何分布的呢？同学们对此的了解有多少？

（先请学生说说自己对此的认识，可分组讨论，最后由代表发言） 师：总结学生的观点，后通过视频说明：

案例分析：这是磁场章节的第一节课，教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。为此，本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略。问题情景的创设，是思维的启动点和切入口，而实验是物理研究的理论支持。电流磁效应的研究是本节课的重点，在设计中可让学生自己讨论研究的思想，在这基础上再提出奥斯特的实验及其研究过程中出现的困难。然后自然得过渡到磁场对电流的作用上来。 案例二，精心设计物理实验。

如在探究“多普勒效应”实验时，先简单介绍多普勒效应源于1842年奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时，听到火车汽笛声音调变化的偶然发现，启迪学生应留意生活中的物理知识，或许伟大的发现就在自己身边，从而激发学生探索的兴趣。然后让学生预习并自学本节的知识，使学生对该节物理知识具有一定的认识，同时介绍一课外小制作民间玩具──叫蝉。启迪学生能不能通过设计方案来探究多普勒效应呢？

学生制作完成后，教师带着学生列队到学校操场完成探究性学习。让学生先旋转自己制作的叫蝉，使其发出“知知……”的声音。对于不发声的叫蝉，教师指导学生改进，并让学生汇报自己的探索设计方案。然后，确定探究方案（学生兴奋不已）。

将学生分成10组，选出叫声较响的10个叫蝉做实验。指导学生完成以下问题探究，研究在哪些条件下会发生多普勒效应？（或者让学生做实验并设计方案自主探索研究。） 第一种情况：一人在水平面内匀速率快速旋转细线，使叫蝉发声，该组的其他同学站在原地仔细听，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第二种情况：一人在水平面内匀速快速旋转细线，使叫蝉发声，该组的其他同学靠近或远离叫蝉，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。效果比第一种情况更明显。

第三种情况：一人在水平面内旋转细线，使声源（叫蝉）绕着人做匀速圆周运动，此人在转动轴心处倾听，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

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第四种情况：学生甲在水平面内旋转较长的细线，使叫蝉做匀速率圆周运动，另一学生乙随着叫蝉一起运动，学生乙、叫蝉和圆心始终三点共线，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第五种情况：让每组学生拿出事先带来的小录音机，并用粉笔在操场上画出标准圆圈，录音机的喇叭口放在圆心处，使其口朝上放出某一音调的音，每个学生沿着圆圈做圆周运动，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：无。

案例分析：该探究性实验拓宽了学生的思路，启迪了学生的创新思维。教材中只描述波源与观察者相对运动中的相互靠近或远离会产生多普勒效应。通过探究性学习，同学们提出了一些新的观点：波源和观察者即使有靠近或远离，也会有多普勒效应发生，如第三、四种情况；即使没有相对运动，也不一定有多普勒效应发生，如第五种情况。所以教科书最好略作修改，适当地增加一些定性探讨的其他实例，以丰富学生对多普勒效应的认识深度。