科学探究教学模式在高中物理教学中应用探究

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1、科学探究教学模式在高中物理教学中应用探究一、问题的提出在新的课程体系之下，《普通高中物理课程标准（实验）》中对普通高中的性质、理念和培养目标进行了重新定位，对普通髙中的课程结构及其价值取向进行了整合和调整。这次物理课程改革的主要内容之一是：提出课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化，并特别强调了科学探究的重要性。但是，无论是作为学习目标，还是作为教学模式，科学探究对于中国教师和中国学生都比较陌生。除了观念上的原因之外，更主要的原因就是教师对科学探究的模式在运用上还不够成熟，不能从三个维度的培养目标上整体把握，不善于促进学生的自主学习和探究活动，这样就难以

2、进行教育的创新和促使学生的良好成长。所以，科学探究的教学模式该如何付诸实施、加以运用，需要有人摸索出切实可行的内容、条件和方法的指导，以提高科学探究的质量，并把探究活动的方式引向多样化。二、几种常见课型的科学探究教学模式的运用根据高中物理学科及物理教学的特点，物理教学中的探究主要分为实验探究和理论探究，下面主要从实验探究方面展开。1.演示实验的探究1.1导入新课设计演示，感受科学探究导入新课的演示实验应该使学生通过观察与思考，有所发现、有所联想，感受科学探究，萌发或提炼出科学问题，体现“提出问题”和“猜想与假设”等科学探究的要素，以利于新知识的构建。因此我总

3、结出这样一种模式：具体应用在动量定理一节的导入中如下：(1)演示实验，创设情境让一个生鸡蛋从高处下落到一个海绵垫子上，学生发现鸡蛋反弹起来，并未摔碎，兴趣大增。(2)师生合作，提出问题引导学生提出问题，鸡蛋为什么在地板上容易摔碎而在海绵垫上不容易碎。(3)大胆猜想，合理假设学生猜想：地板对鸡蛋的冲击力大，海绵对鸡蛋的冲击力小。教师引导猜想：两者还有哪些不同。学生进一步猜想：地板与鸡蛋的接触时间短，海绵与鸡蛋的接触时间长。学生合理假设：接触时间可能影响冲击力大小。在此基础上引出新课动量定理。在高中物理的新课导入中，许多课都可以釆用这种模式，如：自由落体运动、曲

4、线运动、平抛物体的运动、向心力向心加速度、反冲运动火箭、简谐运动、波的形成和传播等。在这种导入新课的教学模式中，着重突出科学探究的两个要素：提出问题、猜想与假设。在提出问题环节中，着重培养学生发现物理问题和从物理学角度明确表述问题的能力。在猜想与假设环节的实施中，应该让学生反复经历假定和解释这两个过程，这是一个非逻辑思维和逻辑思维反复交替的过程，能很好地发展学生的发散思维和逻辑思维能力。1.2形成概念探索规律设计演示，体验科学探究在对多年的教学实践进行总结之后，我总结出在规律教学中设计演示实验，进行科学探究的一种模式：例如，在《安培力磁感应强度》一节的探究过

5、程如下：(1)提出问题，猜想假设诱导提问：安培力的大小可能跟哪些因素有关？学生猜想：可能跟电流强度、导线在磁场中的长度及在磁场中的位置等有关。教师诱导：假设与这些因素有关，我们该采用什么方法进行验证呢？学生回答：控制变量法。(2)制定计划，设计实验学生活动：小组成员合作制定计划，设计实验原理，绘制原理图，列出实验步骤。(1)交流讨论，优化方案交流：各组简要说明实验原理和步骤。(屏幕给予投影其原理图)讨论：经讨论，优化选择出两个方案。一个是定性方案,与课本中演示实验相似；另一个是定量方案，其原理是通过弹簧秤测量拉力，根据平衡条件求出安培力的大小。这两个方案都米

6、用了控制变量的方法。(2)进行实验，收集数据定性实验方案演示；之后进行定量实验方案演示:弹簧秤读数几乎不变，无法读出其差异。(3)分析论证，得出规律分析论证：方案一采用了间接测量的方法，它满足“理论上成立，实际中可行，实验现象清楚，简便易行”这一优化原则，但它的缺点是只能定性不能定量；方案二采用了直接测量的方法，理论上成立，且很有创意，但由于安培力太小，弹簧秤灵敏度差，实际中不可行，需要改进。如果弹簧秤换为拉力传感器，并与微机结合就是现在比较先进的数字化传感系统实验室DISLabo如果采用很精密的DISLab实验装置，就可得到定量结果。在高中物理教材中，为探

7、索物理规律而设计的演示实验同样适用于这种探究模式的还有：牛顿第二定律、向心力向心加速度、电荷库仑定律、电容器的电容、电阻定律电阻率等。在这些课的演示实验探究过程中，着重突出科学探究的两个要素：制定计划与设计实验、交流与合作。通过这两个要素所达到的能力要求：知道实验目的和已有条件，制定实验方案，尝试选择实验方法及所需要的装置与器材，考虑实验的变量及其控制方法，认识到制定计划的作用。在合作中注意既坚持原则又尊重他人，有合作精神，认识到交流与合作的重要性。1.学生实验的探究学生实验分为探究性实验和验证性实验，现把探究性学生实验教学模式总结如下：例如，在“描绘小灯泡

8、的伏安特性曲线”实验教学中运用此模式的过程如下：(1