如何引导学生进行物理探究Word下载.docx
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例如：
在学习“物态变化”时，教师用多媒体向学生展示冬天原野里的大雾，；
展示春天到来时，冰雪融化成水；
展示火炉烧水时水壶上冒出白气，茶杯上的白气遇冷变成小水滴等现象。
创设出“雾、霜、雪、冰是怎样形成的”“水为何会变成白气”“白气又为何会变成水滴”等一系列物理问题情境，让学生在问题情境中产生疑问，发现问题，提出问题
三、探究式教学中教师和学生的定位
知识是非常容易的，但对于学生，他们作为初学者，在学习的过程中遇到的困难可能很容易被老师忽略。
这就使得教师和学生很难产生同样的感受，这种师生之间不同的心态往往会对学生学习产生不良的影响。
在探究式学习中，为了避免教师和学生之间的心理差异，教师的任务是引导学生共同去探究新知识，为此，教师应与学生有同样的渴求知识的心理，和学生一起参与新知识的探究。
在探究的过程中，教师要把自己当成一名初学者，退到和学生在同一起点线上来思考问题、分析问题，共同体验科学探究的过程。
因此，在探究式教学中，要求教师从知识的权威者变为学生知识学习的参与者。
在探究式教学中，教师不仅仅是作为知识的传播者，更重要的是要引导和指导学生去获取知识。
在学习新知识过程中，教师要能引导学生提出问题，然后对问题进行猜想和假设，引导学生进行探究思路的构思，让学生通过自己经历科学探究的过程主动地获取知识，在学生得到结论后，教师还要组织学生进行交流、分析和总结，最后教师对学生的研究成果进行评价，引导学生得出正确结论。
因此，在探究式教学中，还要求教师要从知识的传播者变为学生学习的组织者、引导者和指导者。
四、教会学生物理探究要素
其教学结构如下图所示：
第一，问题是思维的动因，是探究的起点，只有发现和提出问题，才会积极认真地思考，努力寻求解决问题的途径和方法。
教师应根据教学内容和学生实际要创设情境，引导学生发现新的物理情境与已有知识的冲突所在，从而提出所要探究的问题，一般引导学生从以下三方面的观察中发现问题并能口头或书面表达这些问题。
1、从日常生活中提出问题。
生活中处处充满了科学可解释或未解决的谜团，只有勤于思考，认真观察的学生，才能切身体会到生活中充满的这种科学魅力。
汽车轮胎、人的鞋底为什么都有花纹？
飞机为什么会有升力？
冬天人嘴里为什么呼出白气？
电话和手机有什么不同？
等等。
2、从自然现象中提出问题。
大自然充满了五彩缤纷的物理现象，教师要引导学生做有心人，学会从自然现象中提出问题，做观察自然、研究自然的有心人。
雨后天空会看到彩虹，这是光的什么现象?
为什么会出现这种现象?
第二，要引导学生自己根据以前的经验和已有知识对问题的原因提出猜想，对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。
在探究“压力作用效果与什么因素有关”的问题时，在学生猜想压力作用效果与压力大小、受力面积有关后，可进一步问学生：
如果压力变大或变小，压力作用效果怎样变?
如果受力面积变大或变小，压力作用效果怎样变?
让学生以小组为单位进行相互交流讨论。
第三，要指导学生通过自己去制定计划和设计实验，通过观察和实验收集数据，或通过公共信息资源收集资料，并指导学生对实验数据或相关信息进行比较、处理。
第四，要引导学生进行简单的推理和归纳，尝试对探究结果进行描述、解释和评估。
第五，要引导好学生之间的交流与合作，并改进探究方案，总结出先前所提出的猜想或假设。
一、创设情境，引导学生科学物理探究
问题与疑问是探究式学习的起点，也是探究式学习的一个基本特征。
初中物理探究式课堂教学，必须努力创设物理问题情境，让学生在物理问题情境中不断地发现问题，提出问题。
创设物理问题情境是探究式课堂教学的良好开端。
一个适合探究的问题必须有一定难度，需要向学生解释并且能够为学生所理解的，同时这个问题必须能激发学生的好奇心和探究欲望。
（一）以语言的方式创设问题情境
在学习摩擦力时，用为什么下雪天在马路上撒些炭渣能防止汽车打滑；
为什么越重的箱子推动越费力来创设问题情境。
在学习压强时，用为什么运输重型设备的平板车要用那么多轮子；
而为什么啄木鸟的嘴又长又尖来创设问题情境。
在学习势能时，创设问题情境引用报道：
2000年7月15月，广州市一栋大楼11层窗户上掉下一块碎玻璃，将停放在楼下一辆轿车的车顶扎穿。
一块碎玻璃为什么有如此大的破坏力呢?
（二）以实验的方式创设问题情境
在学习大气压时，通过把浸过洒精的棉花用火柴点燃投入事先准备好的空瓶中，然后用剥皮的熟鸡蛋堵住瓶口，稍后，鸡蛋被吸入瓶内的实验，使学生产生问题“导致这些现象的原因是什么?
”
（三）利用多媒体，创设问题情境
在学习“物态变化”时，教师用多媒体向学生展示冬天原野里的大雾，房屋上的白霜，西藏的雪山，树枝上的冰凌；
创设出“雾、霜、雪、冰是怎样形成的”“水为何会变成白气”“白气又为何会变成水滴”等一系列物理问题情境，让学生在问题情境中产生疑问，发现问题，提出问题。
（四）利用其他教具，创设问题情境
一块小小的橡皮尼在水中沉浮，能帮助学生对钢铁做成的万吨巨轮浮在水面上的原因。
二、营造探究式教学的条件，引导学生进行物理探究
探究式教学的本质特征是问题性、实践胜、参与性和开放性，为了在课堂教学中实施探究教学，引导学生探究，必须营造以下条件：
（一）要有探究问题的欲望
在课堂教学中，要想方设法培养和激发学生的探究欲望，使学生经常处于一种探究的冲动之中，学生在强烈的探究欲望之下会积极主动地去想，去做。
在“平面镜”教学中，教师做魔术表演（水淹蜡烛）：
转盘上竖直放一块平板玻璃，玻璃前放一支点燃的蜡烛，玻璃后的某一位置放一只透明的杯子。
调节转盘，使学生透过玻璃清晰地看到杯中也有一支“点燃”的蜡烛。
往杯中倒水，当水面漫过烛焰时，发现烛焰没有熄灭。
这是什么现象呢?
怎样形成的?
学生的欲望被激发起来了，于是有了探究的过程。
（二）要有探究问题的空间
要给学生提供一个思维广阔空间，把学生带入一个主动学习、主动探究的空间，使学生有一种投入心力去学习的愿望。
在学习的过程中，体验到探究的乐趣，品尝到成功的喜悦，那么教师怎样设计具有探究空间的问题呢?
（1）在内容上，设计是最具探究价值的，能有效促进学生学习能力的形成问题。
（2）在形式上教师要从教学目出发，更多地设计一些发散类和探究类问题。
把问题分为四类：
一是判别类问题，主要是对事物加以判断。
如“磁铁的温度升高时，磁性是不是增强呢?
”。
二是描述类问题，主要对客观事物加以陈述和说明，如“水沸腾时温度会怎样变化?
三是探索类问题，主要是对事物的原因规律，内在联系加以说明，如“为什么斜插入水中的筷子会弯折呢?
四是发散类或多元类问题，主要是从多角度、多方面、多领域去认识客观事物，例如：
测电阻的实验中，可提出问题：
〈1〉实验原理是什么?
〈2〉选用什么器材?
如何选择两表量程?
〈3〉如何设计表格进行实验?
等。
（三）要有充分的自主的学习空间
探究的问题性、实践性、参与性和开放性决定了探究学习必须有充分的自主学习的时间。
苏霍姆林斯基说过：
自由支配的时间是学生个性发展的必要条件，学生自主学习的时间，同样也是探究的必要条件。
（四）要有多维互动的交流空间
学生深层次的认知发展既需要独立思考，又需要合作交流。
在合作交流中
学生的思维可以得到完善升华。
五、引导学生进行物理实验的探究，培养探究能力、实践能力和创新能力。
（一）放开探究实验的思路，实现探究实验教学的多元化
实验研究的方式是多样的，由于学生的思想水平，思维方式是有差异的，尊重学生的个体差异，就不应该也不可能要求不同学生完成同样过程任务。
否则，学生的主体地位就不能得到真正的体现。
（1）实验器材选择的多样化。
教师在为学生准备实验器材时应注意使提供的实验器材有可选择性，同时，注意引导学生利用身边的小物品与实验器材结合，设计物理实验。
在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验时，老师提供的器材有：
一块橡皮泥、一个吹起的气球、一个长方体的小木块、细线、一把弹簧测力计。
让学生猜想，并归纳出：
压力的作用效果可能跟压力的大小和受力面积的大小有关后，引导学生除老师提供的教材外，也可利用铅笔盒中的工具设计实验，用控制变量法进行探究。
结果，在实验交流中，学生的实验设计令人惊叹，器材选择有以下几组：
a、橡皮泥、小木块；
b、大小拇指各一个、橡皮泥；
c、四个手指和一个大拇指、气球；
d、一支铅笔和手指；
e、橡皮泥、小木块、细线、弹簧测力计。
学生利用上述器材根据橡皮泥或气球形变大小都能探究出一个或两个因素，培养了学生的探究能力和创新能力。
（2）实验变量多样化处理。
一个物理量的变化，一个具体的科学问题常常与多个因素有关系，因此，控制变量法是物理研究常用方法之一。
由于不同学生认识水平的不同，实验本身难易度不同及课堂有限时间的限制等因素，在一节课上，不同的学生不一定能同时研究完所有的问题，这时，老师就应该有目的、有重点地组织学生的实验活动，使本节课的教学目标有计划地完成。
（3）信息传递的多样化。
在探究实验的教学中，学生获取信息的途径也是多样的。
观察实验，收集实验数据，与组内成员交流，倾听其他小组的意见，与教师交流等等。
而阅读说明书也是一种有效的方法。
（二）开放实验管理，把合作权利和方法交给学生
在实验教学中，随时提醒学生注意一些不利于合作的行为方式，随时指导合作活动，帮助学生明确目标，充分调动学生间合作的积极性，培养学生互助互爱的良好品质，是进行实验教学的重要内容，也是更好地完成实验教学任务的必由之路。
在这种合作中，学生是活动的主体，教师可不能代替。
实验中，学生的分工问题就应放给学生。
因为讨论分工的过程就是学生分析研究实验的过程，实验的目的是什么?
应观察什么?
记录哪些数据?
实验仪器的使用等，这个过程对学生的合作意识和合作能力的培养是非常重要的。
（三）将研究方法贯穿于实验教学的始终
在实验教学过程中，让学生不断地体会和应用实验研究的方法，增强学生运用科学研究的方法，增强学生运用科学研究方法的意识和能力。
在平时的教学中，充分利用实验的优势，让学生通过科学探究的过程，通过自己的思维模式不断地向科学的思维模式发生顺应，潜移默化地接受科学方法的教育，对培养学生创新素质具有重要意义。
中学物理研究的方法有很多，运用最多的是以下几种：
（1）控制变量法；
（2）转换法；
（3）类比法；
（4）理想化法；
（5）归纳法。
（四）变演示为探究，培养学生创新能力
往往越新奇的实验，学生越想亲自尝试，由于演示实验学生无法直接参与使实验功能的发挥受到很大限制。
因此抓好演示实验的同时，应努力开拓实验教学的构想，探索设计性实验教学的新路子。
设计性实验选题时不要求突出实验内容的复杂性，题目只给出实验目的和要求，由学生根据目的要求去独立查阅资料，独立制定实验方案，在自己认真思考的基础上，提出自己分析、解决问题的设想，然后在教师的指导下独立地去解决，最后写出实验报告。
在这个过程中，学生的多种能力都能得到培养。
（五）增强实践性实验教学活动
实践活动课将课堂教学、活动和社会实践相结合，陶冶学生的情操，培养学生的动手、实践能力和创新精神。
教师对实践活动的组织、指导和控制从动员、组织、指导、帮助、检查、总结这几个方面体现。
充分发挥教师的主导作用，突出学生的主体地位，应充分相信学生，使学生主动参与，课本让学生看，实验让学生做，思路让学生想，疑难让学生议，错误让学生析。
学到力学内容时，我给学生布置一个“创意制作”的任务——利用生活中的材料制作弹簧测力汁和水平仪。
结果交上来的作品让人非常惊喜：
用一次性塑料杯、易拉铝罐制作的水平仪；
用钢锯条、美工刀片制作的重垂线；
用废胶卷、塑料片制作的弹簧测力计……。
这些从实践中获得的知识，学生更容易理解与记忆，并更容易被应用到实践中。
六、将问题的探究廷续到课外和后续过程
作为一种学习或学习方式，科学物理探究既可在课堂教学中出现，又可在实践活动或课外活动中应用。
课外实验活动即学生的实践活动，内容是丰富多彩的。
它是课堂教学的延伸和扩展，课堂教学中有限的内容和时间、空间范围，由于有了课外实验活动而得到补充和完善。
可以是以实验探究为主的实践活动，教师引导学生采用类似于科学研究的方法主动探究、发现、获取知识，解决问题，在实践中学会学习。
以实验探究为主的实践活动，选择课题范围要小一些，研究和实验操作性要强一些。
（1）由教师设计一些课题或学生提出自己感兴趣的课题，例如：
学习了摩擦力知识后，设计一个实验验证“在相同的条件下，滚动摩擦远小于滑动摩擦”，来说明这一结论的准确性；
观察音乐厅的墙壁结构，对声音的传播有什么好处？
探究不同材料的物体吸音效果的强弱；
探究自行车用到的物理知识等。
（2）可以引导学生开展以设计和动手制作为主的实践活动。
自制潜望镜；
自制不倒翁；
自制电动竞赛车；
自制潜水艇模型；
自制望远镜；
自制有透镜的照相机等。
1
营造利于学生发现问题与提出问题的学习氛围与条件
传统物理教学特别强调培养学生的三大能力，即实验能力、思维能力和分析解决问题的能力。
后来有专家对第三个能力的完整性提出了质疑：
发现问题与提出问题比解决问题更重要，只注重解决问题远不能适应新时代的要求。
为此，初中新课程标准强调学生“能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。
有初步的提出问题的能力。
”在高中阶段还要求学生“具有一定的质疑能力”，“能发现与物理学有关的问题”。
可见培养学生发现问题与提出问题的重要性。
由于多种原因，中学生在发现问题与提出问题上有相当大的困难。
最近我们对本地区三所中学10个班480名学生就学习状况做了一次无记名问卷调查。
题目之一是：
“在提出问题方面我属于下列的：
A：
能经常向老师提出问题；
B：
很少向老师提问题；
C：
独立思考不问老师；
D：
经常向同学问问题。
”结果选A最少，占14%；
选B最多，占69%；
选D较多，占46%，选C占26%。
表明学生有问题时主要是问同学或谁都不想问，而很少问老师。
即使学生能向老师提出问题，大多数也是对知识内容学不懂的“启蒙性”问题，而远非科学探究的“开拓质疑性”问题。
在选项的原因栏中，学生认为不问老师的主要原因有五个：
①怕老师说上课不注意听，这么简单的问题也不懂；
②知道有问题，但不知道怎样问；
③提出问题是老师的事，学生只管答；
④问了也听不懂，老师讲得太快；
⑤提出问题对学习成绩影响不大。
为了引导学生发现问题与提出问题，本课题组建议采取以下策略，以营造适当的氛围。
1.1
向学生进行提出问题重要性的价值观教育
可用物理学家的话启发学生。
爱因斯坦说过：
“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。
华裔物理学家李政道曾告诫中国的学生：
“遇事要敢于问个为什么，错了也没关系，不要怕错，有错马上就改，可怕的倒是提不出问题，迈不出第一步。
”他又指出：
“我们一定要培养学生的好奇心，要敢于提问题。
”近代物理学家海森堡认为：
“提出正确的问题，往往等于解决了问题的大半。
”哈佛大学流行的理念之一，是“教育的真正目的是让人不断提出问题和思索问题。
”试问：
都只会解答问题的话谁来提出问题呢?
提出问题需要智慧，更需要勇气与责任心。
科学家过人之处就在于他们能提出新问题、新思路。
1.2
创设民主的、没有压力的发现问题与提出问题的学习情境
传统教学中，物理问题几乎都是教师和教科书直接提出，学生很少有提出问题的机会。
为了改变这一状况，“教师有必要对一些探究的物理问题创设一些情境，让学生在观察和体验后有所发现、有所联想，萌发出科学问题。
”例如让学生观察或操作一些富含物理问题的实验，讲一些物理学史或物理事件，展示一些问题情境丰富的音像资料。
在引导探究过程中，教师不必马上告诉其中的问题所在，而只是提出探究任务与思考的方向，让学生发现矛盾与问题。
其引导语往往不是“为什么……”，而是“你发现了什么值得注意的问题?
”“你发现这个过程有哪些变量?
可能有什么规律?
”“让我们一起讨论一下探究什么?
怎样探究?
”“对于这个课题，谁还有什么好的主意?
”“谁能对这件事提出一些新疑问与新看法?
”等等。
学习牛顿第三定律时，先由教师提供一些器材，然后提出任务：
比较两物体之间作用力与反作用力的关系。
然后让学生分小组思考讨论，可能有什么关系?
怎样表达这种关系?
怎样去验证?
鼓励大家畅所欲言。
学生往往会提出：
“马拉车时，如果做加速运动，马拉车的作用力可能会比车对马的反作用力大一点，而且作用力施力后，稍为晚一点才有反作用力。
”能提出这样的想法应鼓励，教师不应立刻大张旗鼓地亲自去批判，可以让学生发现其中的矛盾所在，提出验证上述假设的方法。
1.3
要给学生足够的思考与讨论时间，发现与表述物理问题
学生很少提出问题，往往是因为教师怕花时间，怕完不成课时计划，于是不给学生思考的时间。
如能多思必能多问。
例2、在进行大气压强教学时，一位教师提出问题：
“大气对我们周围物体是否有压强?
”然后做纸片托水杯的实验，这时教师不急于讲解，而是问学生：
“你们发现了什么问题?
”一名学生提出：
“水杯不够深，杯再深些，纸片就托不住水了。
”于是教师用量筒做上述实验，水仍不掉下。
有的学生提出要求：
用很长的量筒做实验试试看。
教师不怕费时间，用1米长一端封口的玻璃管做此实验，水仍未流出，学生惊呼：
大气的压强真大呀！
然后教师提出：
如果用密度特大的水银做实验就不同了，再介绍托里拆利实验，使学生经历了一次提出问题的探究过程。
1.4
要教给学生提出问题与表述问题的一般方法
例如可以用下面几种方法发现问题：
（1）因果提问法 凡事多问为什么。
对物理现象找出本质或原因，思考“为什么会是这样呢?
”如，教师可以引导学生，对雨天或太阳提出一些物理问题，最好学生能提出诸如“为什么下雨前热而雨后凉”“为什么早上太阳大而红，中午太阳小而白亮刺眼”等问题。
（2）情境扩缩法 对物理事件从数量、空间、时间或条件上加以扩大、缩小，看会出现什么情况。
如，引导学生自己提出诸如“用塑料管可吸饮料，如果管很长，达到十几米，能否吸入咀中?
”“如果飞机离开声源的速度等于声速，你将听到什么?
”“在失重情况下，你怎样刷牙、饮水、吃饭?
”等问题。
（3）逆向思维法 从相反的角度看问题，会出现令人意想不到的情况。
如引导学生提出“离地面越高，重力加速度越小，那么，越深入地球中心重力加速度会越大吗?
”“光线从玻璃中向外射出，我们能全看见吗?
”“在月亮的液体中物体受到浮力吗?
”“如果摩擦力不存在了或物体没有惯性会出现何种状况?
（4）变换条件法 想象把问题条件变化一下，看会出现什么新的情况。
例如浮力的产生是有条件的，教师可鼓励学生提出关于浮力的新问题，诸如“在水银中物体能下沉吗?
”“铁一定会在水中下沉吗?
”“在人造卫星中，浮力如何?
”“飞机与航天飞机受不受空气浮力?
（5）寻找不足法 对已解决的问题或已有产品设备，横挑鼻子竖挑眼，找出其局限性或缺陷，从而提出新问题与创新方案。
例如由于杠杆不能提起深井中的水，因而提出用滑轮及轮轴的提水方案；
找出卢瑟福原子模型的不足，提出更为科学的玻尔模型；
找出某问题解法的烦琐，提出更为简单的解题方案等等。
1.5 要培养学生对问题的表述能力，了解问题的表达方法
鼓励学生多发言多提出问题。
一个完整的问题一般包含疑问词、主语、谓语及条件状语、定语等部分，即who?
when?
what?
why?
的四W问题。
其次序可能颠倒，有时可省略某部分。
有时疑问词可与其它部分合并，如表1。
2
在精心设计的活动中引导学生学会猜想与假设猜想与假设
猜想与假设是科学探究的第二个要素。
猜想，即想象，就是在头脑中改造记忆表象而创造新形象的过程。
假说就是对事物的本质或规律的假定性的解释，是在证据不够充分的情况下做的假定性判断。
假设比假说更粗糙一些。
在这个环节上教师如引导得法，学生将兴趣盎然。
教学建议如下：
2.1
进行猜想与假设的科学方法教育
猜想需要有丰富的想象力。
“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，……严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。
”恩格斯指出：
“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。
”新的事实“需要新的说
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