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基于“非常規(guī)”實驗的物理探究式教學(xué)論文
伴隨著課改的逐步深入，“探究式教學(xué)”模式備受重視，在動手實驗、合作探究的學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新的能力．對于高中物理而言，觀察和實驗是學(xué)習(xí)物理過程中的中心環(huán)節(jié)，通過物理實驗使學(xué)生獲得知識和技能．而“非常規(guī)”物理實驗更能通過生活化、趣味性、自創(chuàng)性的教具最大程度的激發(fā)學(xué)生參與動手探究、投入到教學(xué)活動中去的積極性，在“自主、合作、探究”中真正實現(xiàn)“學(xué)中做，做中學(xué)”．下面，筆者結(jié)合自己多年的教學(xué)實踐，就“非常規(guī)”實驗下的高中物理探究式教學(xué)略談幾點淺見．
一、運用非常規(guī)物理實驗，提高學(xué)生自主探究的欲望
興趣是最好的老師．新課改反對一味的“滿堂灌”，反對失去自主的包辦代替，倡導(dǎo)以生為本的教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究．這一切都離不開教師對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和激發(fā)，教學(xué)中，教師可以利用非常規(guī)性的物理實驗，以學(xué)生熟悉的實驗器材，在富有個性、親身體驗的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生進一步探究的欲望．例如學(xué)習(xí)“動量定理”時，筆者根據(jù)“胸口碎大石”的氣功表演，在課堂上讓學(xué)生以小組合作的形式實驗“蛋全瓦碎”的趣味實驗，即:在椅墊的四個角上分別放上4個雞蛋，在雞蛋上面放上一本書，書上再放3層磚，再在磚上放一片瓦．拿錘子砸瓦片，讓學(xué)生猜測是瓦碎蛋全還是蛋碎瓦全．在錘子砸下的那一刻，學(xué)生都屏住呼吸，看到蛋全瓦碎的結(jié)局，那些原本猜測瓦碎蛋碎、瓦全蛋碎的學(xué)生一片驚訝，很快就對接下來“動量定理”的新課學(xué)習(xí)充滿了好奇．可見，“非常規(guī)”物理實驗的趣味性、生動性使學(xué)生不再對物理課感到害怕、恐懼，自然而然地調(diào)動起學(xué)生探究的積極性和主動性．
二、運用非常規(guī)物理實驗，避免探究過程中的思維障礙
物理概念的形成需要逐步遞進，其高度的概括性和抽象性極易讓學(xué)生產(chǎn)生思維障礙．而“非常規(guī)”物理實驗利用隨處可見的生活物品，促進學(xué)生手腦并用，幫助學(xué)生真實、直觀、形象的理解物理概念，排除非本質(zhì)的干擾，避免思維障礙，這不僅能培養(yǎng)學(xué)生更加科學(xué)、全面的思維模式，也能調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造動機，為學(xué)生的自主探究提供有利的支持．以高中一年級“自由落體實驗的探究過程”為例，高一年級的學(xué)生由于知識的不夠全面往往會認(rèn)為“質(zhì)量相等，下落速度也相等”，為了避免這樣的思維障礙，筆者先演示從同一高度將黑板擦、粉筆、紙張等不同物體同時下落的過程，并引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測:不同物體在同一高度下落時快慢是否相同?有哪些因素會影響物體下落的速度呢?一系列的問題情境引發(fā)了學(xué)生的積極思考，在眾說紛紜中放手讓學(xué)生利用身邊的實驗器材進行實驗探究，做好觀察與記錄，在小組內(nèi)交流驗證:實驗一在同一高度，將事先準(zhǔn)備好的面積相同的一張小紙片和一個小鐵片，同時靜止釋放，猜測并驗證哪個物體先下落．實驗二拿出二枚一元硬幣，并順著硬幣的邊沿用剪刀剪下與一元硬幣面積相同的紙片，貼在其中一枚硬幣之上，在同一高度，將二枚硬幣同時釋放，猜測并驗證哪枚硬幣先下落．實驗三準(zhǔn)備二張一模一樣的紙片，將其中一張紙片揉成紙團，在同一高度同時釋放，猜測并驗證哪張紙片先下落．通過三組實驗，學(xué)生可以自主探究并得出相應(yīng)的結(jié)論:質(zhì)量大的物體下落得快，當(dāng)質(zhì)量相等時，較小體積的物體下落的快，而當(dāng)物體體積相同、質(zhì)量不等時，下落過程一樣快．為了能讓學(xué)生進一步認(rèn)識自由落體的實驗過程，理解物體下落的快慢是因為受到空氣阻力，教師可在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生以小組合作探究的形式進行牛頓管實驗:將金屬片、軟木塞、羽毛三樣不同的物體同時放入玻璃管中，在抽氣機抽出管內(nèi)空氣后將玻璃管倒置，讓學(xué)生觀察三種不同的物體的下落速度．然后打開氣閥，再次倒置玻璃管，讓學(xué)生觀察打開氣閥后三種不同的物體的下落速度．這樣的遞進式實驗不僅避免了學(xué)生知識的負(fù)遷移現(xiàn)象，進一步激發(fā)了學(xué)生自主探究的熱情，同時也能讓學(xué)生學(xué)會多思考、多發(fā)現(xiàn)，學(xué)會從不同點、多方向的去思考和解決問題．
三、運用非常規(guī)物理實驗，提高學(xué)生自主探究的能力
“非常規(guī)”物理實驗可以利用學(xué)生身邊熟悉的、廢舊不用的生活物品做實驗，這些“設(shè)備”在生活中隨處可見，利用到實驗過程中，可以讓學(xué)生對物理現(xiàn)象不再感到陌生，也打通了物理教學(xué)與學(xué)生真實生活世界的通道，在學(xué)生自己收集、自己動手的過程中，更能善于思考問題，自主進行實驗探究，從而激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造才能．例如在探究向心力的大小和哪些因素有關(guān)的實驗時，筆者首先以生活中的“水流星”表演激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣:用繩子的兩端分別拴著一個盛有水的小桶，通過迅速倒換使水桶旋轉(zhuǎn)起來，當(dāng)上面的水桶口朝下時水也不會流出來．再讓學(xué)生利用課前準(zhǔn)備好的線繩、大小不同的幾個小鋼球，通過實驗親身體驗帶繩的小鋼球產(chǎn)生的不同向心力:用手握住繩，讓鋼球圍繞手轉(zhuǎn)動，使學(xué)生感覺到用同一個鋼球進行實驗，線繩長度固定時，轉(zhuǎn)動速度越快，手被拉的越厲害，說明向心力越大;在速度差不多時，繩長一定時，質(zhì)量越大的小球，向心力越大;用一個小球，轉(zhuǎn)動速度差不多時，繩越長，向心力越小，試驗后，學(xué)生知道了向心力大小與小球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動速度、繩長的具體關(guān)系．通過實驗，讓學(xué)生感受到向心力的存在，課堂氛圍變得活躍起來，這不僅使初高中的新舊知識做到自然銜接，也使得向心力概念的引入顯得自然、流暢，為接下來探究物塊在旋轉(zhuǎn)的平臺上做勻速圓周運動實驗打下知識基礎(chǔ)，讓學(xué)生猜想拉力的大小可能與鋼球的質(zhì)量m、線速度的v、角速度、周期T、半徑r有關(guān)，大大提高學(xué)生自主探究的能力．
綜上所述，高中物理教學(xué)中“非常規(guī)”物理實驗在豐富感性認(rèn)識中激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，在理論聯(lián)系實際中增強了學(xué)生思考問題、解決問題的能力．我們教師應(yīng)積極、恰當(dāng)合理的運用生活中學(xué)生熟悉的事物引入“非常規(guī)”實驗，使學(xué)生獲得知識有真實感，促進對知識的建構(gòu)和鞏固，在“樂于探究、勇于實驗、勤于思考”中使探究式教學(xué)獲得最佳地教學(xué)效果．
作者:彭正飛 單位:江蘇省常熟市中學(xué)
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