物理教学中学生自主探究能力的培养

来源:用户上传      作者:刘欣

　　【关键词】 物理教学;自主探究能力;机械能守恒定律
　　【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A
　　【文章编号】 1004—0463（2019）17—0186—01
　　探究是科学发展和科学教育的有效途径，新课程强调用探究的方式学习科学。物理是一门以实验为基础的学科，实验是物理教学中必不可少的重要手段。如何利用教材中实验素材和开发实验资源开展探究性学习，让物理实验以其独特的魅力、丰富的内涵在培养学生探究能力方面发挥着不可替代的作用，是每一个物理教师应该思考并解决的问题，本文以《机械能守恒定律》为例探讨这一问题。
　　一、高中物理机械能守恒定律的基本方法和物理思想
　　1.机械能守恒定律的基本方法
　　第一，是机械能之间进行转化和守恒的定律表达式：机械能转化的表达式为：ΔE减=ΔE增;机械能守恒表达式为：Ek初+Ep初=Ek末+Ep末。第二，机械能守恒的技能和技巧：机械能转化表达式的ΔEp=mgΔh是一个绝对量，所以不需要对零势面进行规定;机械能守恒式中的Ep=mgh则是一个相对量，零势面需要进行规定。
　　2.机械能守恒定律的物理思想
　　对于机械能守恒定律的物理思想，我们可以借助于图示来进行解析，比如三个小球分别沿着光滑轨道自由下落，下落高度是一致的，求小球末速度的大小，如图所示。
　　 小球末速度的计算方法主要有两种，一是借助于牛顿第一定律来计算，虽然V1和V2可以计算出来，但是V3计算不出。而第二种就是利用机械能守恒定律来计算：首先根据公式：E末=E初，继而可得公式：mgh=mv2，V1=V2=V3=。
　　二、创设情境，设疑激趣
　　通过翻滚过山车视频资料引课，在学生沉浸于惊险与刺激中，引导学生对翻滚过山车原型进行合理的假设，通过简化处理，建立物理模型，再用离心轨道（如图）模拟这一运动，创设适于提出问题的情境，引发学生认知冲突：
　　1.滚过山车何处最惊险？
　　2.如要安全过关，对释放高度有何要求？
　　3.释放点低于圆轨最高点，行不？
　　4.等高呢？运动情境如何？（请学生描述并演示）
　　5.释放点再高一点？（多次演示，探求临界点）
　　这样，通过尝试的方法虽然确定了该点，但过程机械重复，精度不高，能否利用理论分析，通过定量计算的方法一步到位呢？而通过本堂课的学习，将有助于此类问题的解决，激励学生的学习兴趣和求知欲。通过引起视觉冲击的视频和后续模拟实验，建立具体情境，学生有了思维的依托，将理性认识转化成了亲身体验的“感性”认识，继而引导学生利用该装置分析能量的转化过程，最后由学生总结可以得到：动能和重力势能是可以相互转化的。这样，利用一套实验装置有序展开教学活动，完成多项实验任务，有效地提高了课堂教学效率。
　　三、应用拓展，学以致用
　　物理源于生活，又用于生活，具有鲜明的生活性和实用性，物理知识已渗透到社会生活的各个方面、各个角落。因此在物理课堂教学中，应结合教学的重难点，尽可能地创造条件，将生活资源整合到物理课堂教学中，使学生感受到物理知识的应用就在身边，激发他们自觉应用物理知识解决问题的兴趣。
　　如，简介怪坡现象探究其怪因。出示滚轮实验装置（如图），进行模拟演示后，引导学生初步分析怪坡现象的成因，鼓励学生上网查阅相关资料，组织小组讨论，开展研究性学习，并对此作出合理解释。
　　物理课堂教学是学生个体智力活动与教师课堂教学高效结合的过程，既是科学又是艺术，有其自身的科學性和策略性。这就要求教师在课堂教学过程中必须根据物理学科的特点和现代中学生的认知心理学特点，合理安排教学过程、教学方式和手段。在体现物理的科学性、严密性的同时，在教学中教师应善于创设情境，很有必要在物理课堂上适时、适度、适量地引入实验，增强学生的感性认识，引导学生开展实践活动，让学生在感性的物理情境中感受物理、体验物理，不断发现问题，进行探究，进而解决问题，在丰富的情境中积极探索，发展思维。
　　编辑：张 昀
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