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探究性学习在高中物理教学中的具体应用对策

顾先伟

华东师范大学盐城高级中学 224000

摘要: 新时代新课改,新发展新要求,教育技术更新迭代的速度越来越快,传统教学手段已经无法适应现代教学需求。为培养学生学习自主性和积极性,对学生实际动手能力要求高的探究性学习,不失为高中物理教学的“优选项”。探究性学习高度符合现代教育趋势,它是以提高学习能力为目标,以培养学科素养为核心,以个性化按需学习为导向,以人脑学习规律为指导,以教育技术创新为依托的一种最求最佳的教育路径和手段。本文对探究性学习在高中物理教学中的具体应用对策进行深入探讨,以期最大化提高学生物理学习能力,为相关工作者提供借鉴和参考。
关键词: 探究性学习;高中物理;具体应用
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“判天地之美,析万物之理。”高中物理,是一门囊括了天地万物的学科,具有旺盛的学科生命力和无限的发展应用价值。它既需要科学的思维,科学的方法,又需要实际动手能力的训练。因此,试试探究性学习可以激发学生的学习热情,鼓励学生通过自主探究和精诚合作来解决问题,在探究过程中发展科学思维,在解决问题中提高动手能力,在追寻真理中感受物理魅力,进而促进学生综合能力的全面发展。

一、探究性学习在高中物理教学中的应用优势

1.教学方式灵活多样

探究性学习不注重学习的形式与内容,可以围绕某一个物理知识点进行整个单元的内容探究,也可以突出教学中的某一个环节进行跨学科案例研究,它重视的是激发学生的学习兴趣和探索精神,培养学生的实践能力和核心素养。通过多元、多维、多样的探究性课程,为学生提供一个展示才华、提升能力的平台,不仅点燃了学生的思维,而且锻炼他们的动手能力、表达能力和课堂掌控能力,使得每一项学习活动都变得生动有趣、活泼新颖,提高了学生的自觉参与度,激发了他们的学习内驱力。

2.教学联系互动紧密

在探究性学习中,课堂不再是知识的单向传递场所,而是教师和学生一起成长、共同探索的教学联系场。探究性学习模式的构建,是重塑新型师生关系的过程,突出了学生教学设计的中心地位,实现了教与学的深度融合。此外,探究性学习过程中,学生的思维“天马行空”,有一些教师意想不到的角度和看法,以此倒逼教师深入研究,提升教学质量和智慧,并与学生建立合作学习的关系,尊重学生的看法和思维方式,尊重学生的学习规律和人格,共筑课堂生命共同体。

3.教学评价创新高效

在探究性学习模式中,课堂评价体系的创新设计成为提升教学效果的关键一环。教师可以根据不同学生特点以及班级实际,精心构建多维度、全方位、分层次的课堂评价体系,它是贯穿探究性学习活动的始终,旨在及时、高效、精准评估学生的课堂参与度、思维活跃度以及联系深入度,同时有效考量教师的教学有效性、设计系统性和教学目标的达成情况。探究性学习所建立的课堂评价模式有利于全面了解学生的学习状态,让学生自己根据自身情况及时查缺补漏,从而调整学习进度和方法,提升学习效率,以满足学生个性化的学习需求。

二、探究性学习在高中物理教学中的应用要点

1.重视基础,理清串联

探究性学需要重视教材,认真梳理教材上的基本概念、公式及物理规律,要在物理知识海洋里构建学习框架和体系,要刨根问底,找到不同物理知识的本质联系和区别,例如电场强度和磁感应强度这两个物理量的引入、动量定理和动能定理的关系、加速度定义式和决定式的区别,形成更加全面、完整的认知结构,从整体上分析各种现象的本质和规律。

2.剖析原理,强调实验

探究性学习的重点任务就是基础实验,学生只有深刻理解物理知识,才能自主探究解决问题,这就要求学生要较强的实验素养,能够自主挑选实验仪器,设计实验步骤,处理实验数据,反思实验结果,提出改进措施等,如“探究加速度与力、质量的关系”实验中,是否需要平衡摩擦力,是否需要满足钩码的质量小于滑块的质量这个条件,如果增加传感器,如何改进实验等。

3.聚焦热点,突出应用

探究性学习应该关注前沿科技话题,尤其是国家重大科技工程,比如天问一号拍摄高清火星影像图、华龙一号核电机组、远距离量子纠缠纯化、高温超导高速磁浮工程化样车、嫦娥五号返回地球等,紧扣这些热点不仅优化了教学情境设计,增强探究活动的开放性、灵活性、新颖性,还能够激发学生的学习兴趣,增强学习物理的使命感和荣誉感,从小树立为国学物理的远大志向。

三、探究性学习在高中物理教学中的具体应用

1.科学合理创设教学情境

高中物理知识,相对而言是比较抽象、枯燥和复杂的,对于高中生来讲如何由感性思维上升到理性思维是学习好物理的关键,这需要学生理解透每一个知识要点,并能够融会贯通、应用自如。但过于抽象的内容对于部分学生来讲是一道迈不过去的槛,总是学不懂、想不通,久而久之就会产生为难情绪和抵触心理。对此,教师可以设计合理的探究行学习情境,强化对基础知识的研究,让学生在探究中加强知识理解,在实践中摸索物理学习规律,从而打消对于物理学习的恐惧。以《静电场》中的“电场的性质”为例,教师可以借助多媒体为学生播放“悬挂在带电体附近的带电小球静止时悬线倾斜”的画面,并提出相应的物理问题:电荷间的相互作用是怎样发生的?根据生活中常见的现象进行猜想,如我们熟悉的磁场;然后进行“电场中的日光灯管”的实验演示,让学生通过观察体验,形成对场的初步认识。通过以上的教学情境设计,是原本抽象的物理问题与学生之间的距离被迅速拉近,使得学生能够强化理解,激发学生的强烈求职欲望。接着,引入本节需要学习的内容,为学生布置相应的探究性任务,让学生经理猜想与检验,培养从简单到复杂的思维能力,激发创新意识。学生在这种教学模式下,运用多媒体教学创设合理的教学情境,能将学生的注意力牢牢抓在课堂上,有利于培养学科核心素养、提升学习效率和增强探索欲望。

2.循序渐进运用课堂提问

探究式学习的主体是学生,包括探究的发起、推进、结束和总结,都需要学生的深度参与;而教师的角色也悄然发生转变,由主导者变成了引导者,从灌输知识到启发智慧,从大水漫灌到精准滴灌,将更多的时间留给学生自己思考,充分调动学生的积极性和参与度,成为课堂的小主人。因此,教师要巧妙运用课堂提问,循序渐进引导学生进入探究状态,让学生在探究性学习中“节节攀升”。以“向心力”的教学为例,教师可以先这样提问:如果从已知的运动信息中找到加速度后,这个物体所受合力如何求出?对于同一个物体,一个力作用与其他几个力共同作用产生的效果相同时,这个力就叫做那几个力的合力。教师接着可以提问:如果物体总共受到三个力,其中有一个力未知,另外两个力已知,在前面的基础上如何求出未知力。学生经过思考和分析,会得出用正交分解法来求未知力。这样循序渐进提问可以让学生懂得向心力的实际意义,理解不应将向心力作为物体所受的力进行分析,也就深刻理解了课堂学习内容。这种渐进式探究学习可以增强学生自主学习信心,培养学生独立客观思考的能力。同样的,将物理课堂上比较抽象的知识点具象化、情景化,会有助于学生理解和思考,如近心运动、离心运动和圆周运动产生的原因,即实际受力提供和运动发生需要的关系,教师可以这样引导,请学生计算一个具体的圆周运动所需要的力(小球质量2kg,圆周运动半径R=0.5m,速度v=4m/s,请计算向心加速度及向心力),学生计算出结果后,只给学生一根最大能承受50N的绳子,能够做圆周运动吗?从而,使学生理解向心运动及离心现象中供需关系。

3.分层弹性设置探究任务

正如世界上没有完全相同的两片叶子,学生之间也必然存在着差异。就高中物理而言,这种差异具体表现在学习基础和能力水平上,对于新学的课堂知识理解运用快慢也不尽相同。因此,教师在开展探究性学习任务是要注意根据学生实际合理分层、弹性实施,要尊重学生和个体差异和学习特点,设计出具有层次性、递进性的探究任务,以保障不同学生都能参与到课堂学习任务重,并得到长足进步。以“时间 位移”这一节为例,可以将探究任务分为三个层次进行布置:第一个层次,学习时间和时刻等基础概念,并要求学生能准确区分不同概念的区别,这是对整体学生的基本要求,是所有学生都必须掌握的,如“物理课是上午10点到10点45分”,“现在是北京时间10点”,上述例子中的时间是指的时间还是时刻;第二个层次,要简单学会用坐标来表示位置和位移,可以设置一些习题供学生学习,主要目的是看懂位置和位移的区别,有利于水平较高的学生进一步发展;第三个层次,是将课堂知识应用于生活中,培养良好的学习习惯,能够用正确的物理知识看待问题,如通过公交车站的发车表,总结出公交车运行的实际情况,具有一定的综合性,能锻炼学生的思维能力,激发学生的探究欲望,有利于得到更进一步的发展。这样分层次进行探究性学习,不仅能够提高不同学生学习效率,而且能最大限度激发学生参与热情,有利于探究性学习模式的有效提升。

4.精心打造创意无限活动

探究性学习在做中学、学中做,要设计灵活多样、创意无限的活动来锻炼学生们的综合能力。教师需要做好活动的后勤保障工作,为学生提供思路、素材和鞋套活动,给学生一个充分展现自我的机会,如“评选全校探究性学习十佳课题”活动,让学生自选角度、自己组织、自拟报告,与教师和其他同学自由组队研究生活中的物理现象,可以研究纸飞机上的空气动力学,也可以探究菜刀打造与防护中所含的物理知识,还可以设计无人机制作与实践应用等。形式不重要,内容不重要,甚至结果也不重要,重要的是帮助学生拓展物理学科知识面,掌握自然科学学科实验的基本设计思路,探究生活中存在的物理知识,以及提升物理学科核心素养。

总之,探究性学习不是简单的课改,是一种深刻的重构与创新,更是一种彻底的颠覆与新生,切实提升了教师“教”的艺术和学生“学”的兴趣,有效推动了课堂教学的提质增效。

参考文献:

[1]张平.探究性学习模式在高中物理教学中的应用分析[J].数理天地(高中版),2024,(12):60-62.

[2]孙婷.浅析探究性学习模式在高中物理教学中的应用[J].求知导刊,2021,(21):81-82.

[3]王晶晶.分析探究性学习模式在高中物理教学中的具体应用[J].学周刊,2019,(29):129.