摘 要：浙江省高中物理課程適合開設(shè)探究課的教學(xué)內(nèi)容有15課，涉及必修1、必修2、選修3-1、選修3-4、選修3-5等高中物理教材。研究如何上好探究課，對教師而言是十分有必要的。筆者以一次教研活動中兩位教師開設(shè)的同題異構(gòu)課《探究彈性勢能的表達式》為例，探討了探究課普適的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：探究；同題異構(gòu)；教學(xué)設(shè)計；教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計；彈性勢能

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）7（S）-0076-5

如表1所示，浙江省高中物理課程適合開設(shè)探究課的教學(xué)內(nèi)容有15課，涉及必修1、必修2、選修3-1、選修3-4、選修3-5等高中物理教材。研究如何上好探究課，對教師而言是十分有必要的。筆者以一次教研活動中兩位教師開設(shè)的同題異構(gòu)課《探究彈性勢能的表達式》為例，探討了探究課普適的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計。

1 探究彈性勢能的表達式教學(xué)要求（表2）

“基本要求”是指全體學(xué)生在模塊學(xué)習(xí)期間都要達到的要求；“發(fā)展要求”既是部分學(xué)生在模塊學(xué)習(xí)期間可以達到的較高要求，也是通過復(fù)習(xí)后所有學(xué)生應(yīng)該達到的要求；“說明”是對教學(xué)深廣度的界定。

A課堂在基本要求上用時42分鐘，在發(fā)展要求上用時3分鐘。B課堂在基本要求上用時30分鐘，在發(fā)展要求上用時15分鐘。A課堂在發(fā)展要求上基本是一筆帶過，有能力、興趣的學(xué)生可以課后鉆研。A課堂應(yīng)該對本校學(xué)生十分了解。B課堂教師來自另一所重點中學(xué)，在發(fā)展要求上已一步到位，但從上課的實際效果看，發(fā)展要求的內(nèi)容很難引起學(xué)生共鳴，B課堂的大部分學(xué)生難以企及發(fā)展要求所需的能力。

2 兩堂課的教學(xué)環(huán)節(jié)對比

以下對比內(nèi)容按照上課進程呈現(xiàn)。

2.1 引 課

彈性勢能引入，如表3所示（注：之后內(nèi)容，壓簧是壓簧模型簡稱；拉簧是拉簧模型簡稱。）。

A課堂引課中規(guī)中舉：演示實驗引入正題，以往演示實驗器材是由教師準(zhǔn)備的，A課堂的演示實驗器材完全由學(xué)生制作，對學(xué)生有更多的吸引力，演示實驗由教師完成。彈性勢能通過引課引出，從學(xué)生反應(yīng)看，學(xué)生初步知道了彈性勢能。A課堂試圖通過三幅圖片說明彈性勢能與型變量有關(guān)，但因?qū)W生未能體會，沒有成功。A課堂細細品味，引課實驗觀看的彈跳蛙，等效于觀看彈簧（彈跳蛙）的直接運動，而非彈簧作用的物體。

B課堂引課突破在于演示實驗完全由學(xué)生完成，聽課學(xué)生的關(guān)注度高。引課引出了彈性勢能，以及彈性勢能與形變量和勁度系數(shù)有關(guān)。引課實驗是彈簧（弓弦）對物體（箭）的作用。

本節(jié)課的研究手法是通過彈簧與物體間的相互作用，通過物體能量變化的情況來研究彈簧彈性勢能，而非彈簧本身能量變化情況來研究彈簧彈性勢能。

兩個課堂進行對比：A課堂在學(xué)生參與，研究對象（物體，而非彈簧本身）上準(zhǔn)備不足；B課堂相對準(zhǔn)備充分。

2.2 探 究

探究彈性勢能與哪些因素有關(guān)？

2.2.1學(xué)生猜想（表4）

A課堂開始階段，學(xué)生僅限于課桌空間彈橡皮筋，氣氛略顯沉悶，教師在小部分學(xué)生啟發(fā)下，鼓勵全體學(xué)生往講臺彈橡皮筋，學(xué)生氣氛馬上活躍，學(xué)生入課了。但看本質(zhì)，由于教師預(yù)先限定的彈射范圍（課桌空間內(nèi)），大部分學(xué)生在水平面內(nèi)彈橡皮筋，能在豎直面內(nèi)進行彈射的極少。教師也沒有及時指導(dǎo)學(xué)生在豎直面內(nèi)彈射橡皮筋，這對之后學(xué)生的猜想影響極大。

若教師設(shè)計得細致些，可以讓學(xué)生彈橡皮筋比誰彈得遠，比誰彈得高，并可以著重學(xué)生在彈得高上下功夫，A課堂核心實驗的宗旨是彈簧彈性勢能與小球重力勢能間的轉(zhuǎn)化。

細細一想，彈橡皮筋實驗直接研究橡皮筋（彈簧）本身，而非橡皮筋作用的物體，若加上紙做的子彈，組合成手型橡皮筋槍（彈簧與物體間相互作用），比比誰能將子彈彈得高，那效果就會更激烈。

在學(xué)生猜想、設(shè)計測量彈性勢能的方案階段，教師提問了3名學(xué)生（2男1女），學(xué)生提供的全是拉簧模型，2名學(xué)生在水平面內(nèi)研究，1名學(xué)生在豎直面內(nèi)研究，可見之前彈橡皮筋的影響力。其中有點靠譜的學(xué)生這樣研究：懸掛于豎直彈簧（拉簧）的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，其重力勢能等于彈簧的彈性勢能。學(xué)生提供的思路與彈性勢能的測量相距甚遠。彈性勢能如何測量對學(xué)生是難點，3名學(xué)生的猜想幾乎都與之后的定量實驗無關(guān)。這種方式過渡，教學(xué)進程容易卡殼。

B課堂是在教師給定框架模型內(nèi)進行探究，教師給定模型“水平面內(nèi)研究壓簧對小車作用”，學(xué)生進行分組定性實驗。這種探究方式在課時有限時，教師能做到收放自如；在綜合難度大，知識跨度大的場合，這種處理方式還是十分有效的。但B課在猜想上只提問了1名男生，并且是在其他學(xué)生座位還沒坐定時進行提問。之后的定量實驗，是由教師與學(xué)生互動引出。這種方式過渡比較流暢，且易于掌控。

2.2.2定量實驗探究（表5）

A課堂定量實驗通過小球重力勢能研究壓簧彈性勢能。實驗由教師與1名男生共同完成。教師操作實驗器材，男生讀出小球在壓簧作用下，上升到最高點時對應(yīng)的刻度尺數(shù)據(jù)，講臺下的學(xué)生記錄實驗數(shù)據(jù)。

實驗重心：壓簧勁度系數(shù)一定，不同形變量情況下，壓簧對應(yīng)的彈性勢能不同。實驗的數(shù)據(jù)處理完全由教師在Excel中完成。壓簧形變量一定，勁度系數(shù)不同，教師做了兩個壓簧的對比實驗。A課堂實驗效果明顯，能量轉(zhuǎn)化方面無需在課堂內(nèi)補充新知識。

B課堂定量實驗：通過滑塊動能研究拉簧彈性勢能。教師只在開始階段指導(dǎo)學(xué)生如何實驗。定量實驗只做了拉簧勁度系數(shù)一定，不同形變量情況下，拉簧對應(yīng)的彈性勢能。實驗開始后，教師只在一旁關(guān)注，全程由學(xué)生獨立完成。4名男生分工如下：1名男生負責(zé)移動滑塊，穩(wěn)定后釋放滑塊；1名男生負責(zé)保護運動中滑塊；1名男生負責(zé)釋放滑塊處刻度尺數(shù)據(jù)及滑塊擋板經(jīng)過光電門的時間數(shù)據(jù)的讀??；1名男生負責(zé)在電腦Excel中記錄相應(yīng)實驗數(shù)據(jù)。實驗的數(shù)據(jù)處理完全由教師在Excel中完成，學(xué)生只是充當(dāng)觀眾角色。另外，形變量一定，勁度系數(shù)改變的情況，教師通過兩根粗細不同的壓簧展示，口述完成。在能量轉(zhuǎn)化方面，教師花了一些時間補充了動能的知識。

彈簧彈性勢能與形變量的定量關(guān)系，兩個課堂處理手法如出一轍，在Excel中，縱坐標(biāo)為能量（重力勢能或動能），橫坐標(biāo)為形變量，進行描點，圖像出來后，問學(xué)生象什么，兩個課堂，能回答的學(xué)生都說拋物線，進一步研究彈簧彈性勢能與形變量平方的關(guān)系。在Excel中，縱坐標(biāo)為能量（重力勢能或動能），橫坐標(biāo)為形變量平方，進行描點，發(fā)現(xiàn)點幾乎落在一條直線上，由此推出，彈簧彈性勢能與形變量的平方成正比。

A課堂演示實驗一改以往完全由教師完成的舊態(tài)，教師請1名男生輔助讀數(shù)，講臺下的學(xué)生有所關(guān)注。

B課堂演示實驗完全由學(xué)生來做，教師只在邊上觀察，臺上學(xué)生認真實驗，臺下學(xué)生注意力集中。

建議：數(shù)據(jù)處理階段，在研究彈性勢能與形變量平方關(guān)系這個問題上，教師可以把時間交給學(xué)生，讓學(xué)生在坐標(biāo)紙上描點探究，數(shù)據(jù)處理雖然繁瑣，但教師也不應(yīng)一手包辦，一定有學(xué)生可以參與的數(shù)據(jù)處理部分。

2.2.3理論探究

理論探究彈性勢能表達式（表6）。

A課堂中，因時間關(guān)系，講得簡略，這是由于教師在功這一節(jié)中已有相關(guān)知識的講述，故直接套用圖像法，畫出彈力與位移變化的關(guān)系圖，通過求面積得到彈性勢能表達式。

B課堂中，教師以斜面上運動的物體為例，物體以一定初速度沖上粗糙斜面，到達頂端后又滑回初始位置，全過程中，重力做功為零，摩擦力做功為2fS，引出變力做功要分段算，再由此引出微分思想。又以勻變速直線運動v-t圖中面積為位移的微積分推導(dǎo)為例，引出積分法，借助圖像得到彈性勢能表達式。

2.3 實驗?zāi)Ｐ?，兩個課堂壓簧、拉簧模型情況（表7）

2.3.1兩個課堂彈簧模型使用優(yōu)點

A課堂引課的壓簧實驗（彈跳蛙），結(jié)尾的壓簧彈性勢能圖像法推導(dǎo)，與課堂中定量壓簧實驗前、中、后呼應(yīng)。B課堂引課拉簧實驗（射箭），結(jié)尾的拉簧彈性勢能理論推導(dǎo)，與課堂中定量拉簧實驗前、中、后呼應(yīng)。

2.3.2兩個課堂彈簧模型使用缺點

A課堂重心在壓簧實驗，在學(xué)生猜想前，做的卻是拉簧實驗（彈橡皮筋），學(xué)生猜想階段，出現(xiàn)的全是拉簧模型。能量轉(zhuǎn)化上重在研究彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能，卻在猜想前，讓學(xué)生在水平面上彈橡皮筋，研究的是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。B課堂重心在拉簧實驗，在學(xué)生猜想前，做的卻是壓簧模型實驗（水平面內(nèi)壓簧對小車作用），重在研究彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，卻在猜想前，談的是彈性勢能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化。探討彈性勢能與勁度系數(shù)關(guān)系時，拿出的卻是兩根壓簧。

筆者建議，引課和結(jié)課時，各種彈簧模型使用不受限制，但在學(xué)生猜想前，彈簧模型的選擇卻要做限制，要與定量實驗?zāi)Ｐ鸵恢拢駝t容易造成學(xué)生猜想與接下來的定量實驗相距甚遠，學(xué)生猜想的有效性會打折扣。

2.4 兩個課堂互動學(xué)生的性別主要集中于男生，互動學(xué)生座位區(qū)域集中

A課堂，男教師提問男生2名，女生1名，參與演示實驗?zāi)猩?名，互動女生比例25%?；訉W(xué)生的區(qū)域主要集中于講臺右側(cè)。

B課堂，女教師提問男生1名，參與演示實驗?zāi)猩?名，互動女生比例0%?；訉W(xué)生區(qū)域集中于教室第一排。

2.5 教學(xué)語言

A課堂教師語言簡煉，B課堂教師相對拖沓，伴有“對不對”、“是不是”等口頭禪。

教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，B課堂更勝一籌。學(xué)生參與度、關(guān)注度，B課堂明顯較高。但都有局限，對女生重視不夠。課堂中核心的定量實驗，殊途同歸，都是從能量轉(zhuǎn)化出發(fā)，由其它形式能研究彈性勢能。一堂公開課，雖是由上課教師完成，但它卻是集體智慧的結(jié)晶，從另一個層面反映了上課教師所在教研組的積淀。

3 探究課的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計建議

通過兩節(jié)同題異構(gòu)探究課對比，可以看到集兩大教研組力量，磨出的課如此相似，探究課是有一定規(guī)律可循的，可以有相對通用的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計。

探究課通常在1節(jié)課里完成，時間緊、任務(wù)重。讓學(xué)生對一個相對陌生的領(lǐng)域進行研究，得出定量結(jié)論，沒有教師的參與、引領(lǐng)，是不可能完成的。雖然很多時候，我們無法做到真探究，但能讓學(xué)生體會探究過程，體驗探究樂趣，那物理探究課程的宗旨也就達到了。以下探討的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計按照備課流程呈現(xiàn)。

3.1 定量的探究實驗

探究課的核心，即定量的探究實驗，可以是演示實驗，最好是分組學(xué)生實驗。探究，講究的是學(xué)生身體力行，而不是讓學(xué)生只做一個看客。筆者認為，只要定量的探究實驗沒有出爐，其它教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計就難以展開。探究課有沒有突破，內(nèi)行看的就是這個定量實驗。定量實驗設(shè)計所需遵循原則：可視化、易操作、實驗數(shù)據(jù)誤差小、便于攜帶。

實驗人員配置有以下幾種：完全教師操作、師生共同操作、幾個學(xué)生一起操作、學(xué)生分組實驗（人員配置，按有利于課堂氣氛的順序進行排序）。

縱觀省市級別的探究課，筆者常能看到“新、奇、特”的定量實驗。定量實驗雖各有千秋、各自精彩，但物理探究結(jié)果具有一致性。定量實驗?zāi)壑＜壗萄薪M、市級教研力量、省級教研力量的心血。

定量實驗的數(shù)據(jù)處理，可以在Excel中完成，但最理想是學(xué)生在坐標(biāo)紙上描點處理，就功利角度而言，實驗數(shù)據(jù)的描點處理連線，也是近些年來高考考查的重點和熱點。

3.2 學(xué)生猜想

學(xué)生猜想由兩部分組成：學(xué)生猜想之前的定性實驗；根據(jù)定性實驗，學(xué)生展開的猜想。

3.2.1學(xué)生猜想之前的定性實驗

定性實驗，應(yīng)能啟發(fā)學(xué)生思維。學(xué)生猜想前進行的定性實驗，一定要與猜想之后的定量實驗高度相關(guān)。簡而言之，就是定量實驗的簡化版。這樣有助于學(xué)生猜想，學(xué)生的猜想也最容易接近之后的定量實驗，否則容易降低猜想效果，極易造成學(xué)生猜想與定量實驗的嚴(yán)重脫節(jié)。

3.2.1根據(jù)定性實驗，學(xué)生展開的猜想

學(xué)生猜想、探究內(nèi)容由定性到定量。學(xué)生猜想不能瞎猜胡想，猜想是有條件的，通常最好的依據(jù)是學(xué)生生活經(jīng)驗，但其離課程內(nèi)容相距甚遠，比較有效的方法是教師搭建定性實驗平臺，拉近學(xué)生體會與猜想目標(biāo)的距離。

學(xué)生猜想前的定性實驗設(shè)計的重要性僅次于定量實驗設(shè)計。

3.3 引課

引課的必要性：幾分鐘，抓住學(xué)生注意力，使學(xué)生興奮起來，課堂氣氛立即活躍，何愁沒有良好的師生互動。一堂學(xué)生喜歡，教師輕松的課，良好的引課是關(guān)鍵。

引課內(nèi)容由好至更好的排序如下：

（1）圖片或視頻等多媒體展示。

（2）各種實物模型展示。

（3）演示實驗。

建議內(nèi)容應(yīng)喜聞樂見，不應(yīng)偏離學(xué)生生活太遠。演示實驗?zāi)苡蓪W(xué)生完成的，教師絕不參與，這樣有助于全體學(xué)生課堂關(guān)注度提升。引課過程中，可以有各種各樣的演示實驗展示，但是，教師有必要抓住其中一個進行著重分析，這樣才有可能在熱鬧中抓住重點。

3.4 理論探究

在學(xué)生數(shù)學(xué)知識允許情況下，進行理論探究，探究模型盡量與定量實驗吻合。

3.5 互動學(xué)生選擇

課堂中互動學(xué)生的選擇：筆者傾向于學(xué)生來自教室不同區(qū)域，男女生均衡或偏重女生的方式。物理的性別特征是女生學(xué)習(xí)偏弱，在有限時間及條件下，應(yīng)盡最大限度惠及各類學(xué)生。

教師是探究課的靈魂。同樣的課，同樣的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，不同的教師，會上出不同的水準(zhǔn)。

參考文獻：

[1]浙江省基礎(chǔ)教育課程改革專業(yè)指導(dǎo)委員會.浙江省普通高中物理學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見（2012版）[M].杭州：浙江教育出版社，2012.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社，2012.

[3]陳坤.物理選修課“51單片機”校本化的開發(fā)探索[J].物理通報，2014，（2）：51.

（欄目編輯 鄧 磊）

彈簧彈性勢能與形變量的定量關(guān)系，兩個課堂處理手法如出一轍，在Excel中，縱坐標(biāo)為能量（重力勢能或動能），橫坐標(biāo)為形變量，進行描點，圖像出來后，問學(xué)生象什么，兩個課堂，能回答的學(xué)生都說拋物線，進一步研究彈簧彈性勢能與形變量平方的關(guān)系。在Excel中，縱坐標(biāo)為能量（重力勢能或動能），橫坐標(biāo)為形變量平方，進行描點，發(fā)現(xiàn)點幾乎落在一條直線上，由此推出，彈簧彈性勢能與形變量的平方成正比。

A課堂演示實驗一改以往完全由教師完成的舊態(tài)，教師請1名男生輔助讀數(shù)，講臺下的學(xué)生有所關(guān)注。

B課堂演示實驗完全由學(xué)生來做，教師只在邊上觀察，臺上學(xué)生認真實驗，臺下學(xué)生注意力集中。

建議：數(shù)據(jù)處理階段，在研究彈性勢能與形變量平方關(guān)系這個問題上，教師可以把時間交給學(xué)生，讓學(xué)生在坐標(biāo)紙上描點探究，數(shù)據(jù)處理雖然繁瑣，但教師也不應(yīng)一手包辦，一定有學(xué)生可以參與的數(shù)據(jù)處理部分。

2.2.3理論探究

理論探究彈性勢能表達式（表6）。

A課堂中，因時間關(guān)系，講得簡略，這是由于教師在功這一節(jié)中已有相關(guān)知識的講述，故直接套用圖像法，畫出彈力與位移變化的關(guān)系圖，通過求面積得到彈性勢能表達式。

B課堂中，教師以斜面上運動的物體為例，物體以一定初速度沖上粗糙斜面，到達頂端后又滑回初始位置，全過程中，重力做功為零，摩擦力做功為2fS，引出變力做功要分段算，再由此引出微分思想。又以勻變速直線運動v-t圖中面積為位移的微積分推導(dǎo)為例，引出積分法，借助圖像得到彈性勢能表達式。

2.3 實驗?zāi)Ｐ?，兩個課堂壓簧、拉簧模型情況（表7）

2.3.1兩個課堂彈簧模型使用優(yōu)點

A課堂引課的壓簧實驗（彈跳蛙），結(jié)尾的壓簧彈性勢能圖像法推導(dǎo)，與課堂中定量壓簧實驗前、中、后呼應(yīng)。B課堂引課拉簧實驗（射箭），結(jié)尾的拉簧彈性勢能理論推導(dǎo)，與課堂中定量拉簧實驗前、中、后呼應(yīng)。

2.3.2兩個課堂彈簧模型使用缺點

A課堂重心在壓簧實驗，在學(xué)生猜想前，做的卻是拉簧實驗（彈橡皮筋），學(xué)生猜想階段，出現(xiàn)的全是拉簧模型。能量轉(zhuǎn)化上重在研究彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能，卻在猜想前，讓學(xué)生在水平面上彈橡皮筋，研究的是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。B課堂重心在拉簧實驗，在學(xué)生猜想前，做的卻是壓簧模型實驗（水平面內(nèi)壓簧對小車作用），重在研究彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，卻在猜想前，談的是彈性勢能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化。探討彈性勢能與勁度系數(shù)關(guān)系時，拿出的卻是兩根壓簧。

筆者建議，引課和結(jié)課時，各種彈簧模型使用不受限制，但在學(xué)生猜想前，彈簧模型的選擇卻要做限制，要與定量實驗?zāi)Ｐ鸵恢?，否則容易造成學(xué)生猜想與接下來的定量實驗相距甚遠，學(xué)生猜想的有效性會打折扣。

2.4 兩個課堂互動學(xué)生的性別主要集中于男生，互動學(xué)生座位區(qū)域集中

A課堂，男教師提問男生2名，女生1名，參與演示實驗?zāi)猩?名，互動女生比例25%?；訉W(xué)生的區(qū)域主要集中于講臺右側(cè)。

B課堂，女教師提問男生1名，參與演示實驗?zāi)猩?名，互動女生比例0%?；訉W(xué)生區(qū)域集中于教室第一排。

2.5 教學(xué)語言

A課堂教師語言簡煉，B課堂教師相對拖沓，伴有“對不對”、“是不是”等口頭禪。

教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，B課堂更勝一籌。學(xué)生參與度、關(guān)注度，B課堂明顯較高。但都有局限，對女生重視不夠。課堂中核心的定量實驗，殊途同歸，都是從能量轉(zhuǎn)化出發(fā)，由其它形式能研究彈性勢能。一堂公開課，雖是由上課教師完成，但它卻是集體智慧的結(jié)晶，從另一個層面反映了上課教師所在教研組的積淀。

3 探究課的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計建議

通過兩節(jié)同題異構(gòu)探究課對比，可以看到集兩大教研組力量，磨出的課如此相似，探究課是有一定規(guī)律可循的，可以有相對通用的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計。

探究課通常在1節(jié)課里完成，時間緊、任務(wù)重。讓學(xué)生對一個相對陌生的領(lǐng)域進行研究，得出定量結(jié)論，沒有教師的參與、引領(lǐng)，是不可能完成的。雖然很多時候，我們無法做到真探究，但能讓學(xué)生體會探究過程，體驗探究樂趣，那物理探究課程的宗旨也就達到了。以下探討的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計按照備課流程呈現(xiàn)。

3.1 定量的探究實驗

探究課的核心，即定量的探究實驗，可以是演示實驗，最好是分組學(xué)生實驗。探究，講究的是學(xué)生身體力行，而不是讓學(xué)生只做一個看客。筆者認為，只要定量的探究實驗沒有出爐，其它教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計就難以展開。探究課有沒有突破，內(nèi)行看的就是這個定量實驗。定量實驗設(shè)計所需遵循原則：可視化、易操作、實驗數(shù)據(jù)誤差小、便于攜帶。

實驗人員配置有以下幾種：完全教師操作、師生共同操作、幾個學(xué)生一起操作、學(xué)生分組實驗（人員配置，按有利于課堂氣氛的順序進行排序）。

縱觀省市級別的探究課，筆者常能看到“新、奇、特”的定量實驗。定量實驗雖各有千秋、各自精彩，但物理探究結(jié)果具有一致性。定量實驗?zāi)壑＜壗萄薪M、市級教研力量、省級教研力量的心血。

定量實驗的數(shù)據(jù)處理，可以在Excel中完成，但最理想是學(xué)生在坐標(biāo)紙上描點處理，就功利角度而言，實驗數(shù)據(jù)的描點處理連線，也是近些年來高考考查的重點和熱點。

3.2 學(xué)生猜想

學(xué)生猜想由兩部分組成：學(xué)生猜想之前的定性實驗；根據(jù)定性實驗，學(xué)生展開的猜想。

3.2.1學(xué)生猜想之前的定性實驗

定性實驗，應(yīng)能啟發(fā)學(xué)生思維。學(xué)生猜想前進行的定性實驗，一定要與猜想之后的定量實驗高度相關(guān)。簡而言之，就是定量實驗的簡化版。這樣有助于學(xué)生猜想，學(xué)生的猜想也最容易接近之后的定量實驗，否則容易降低猜想效果，極易造成學(xué)生猜想與定量實驗的嚴(yán)重脫節(jié)。

3.2.1根據(jù)定性實驗，學(xué)生展開的猜想

學(xué)生猜想、探究內(nèi)容由定性到定量。學(xué)生猜想不能瞎猜胡想，猜想是有條件的，通常最好的依據(jù)是學(xué)生生活經(jīng)驗，但其離課程內(nèi)容相距甚遠，比較有效的方法是教師搭建定性實驗平臺，拉近學(xué)生體會與猜想目標(biāo)的距離。

學(xué)生猜想前的定性實驗設(shè)計的重要性僅次于定量實驗設(shè)計。

3.3 引課

引課的必要性：幾分鐘，抓住學(xué)生注意力，使學(xué)生興奮起來，課堂氣氛立即活躍，何愁沒有良好的師生互動。一堂學(xué)生喜歡，教師輕松的課，良好的引課是關(guān)鍵。

引課內(nèi)容由好至更好的排序如下：

（1）圖片或視頻等多媒體展示。

（2）各種實物模型展示。

（3）演示實驗。

建議內(nèi)容應(yīng)喜聞樂見，不應(yīng)偏離學(xué)生生活太遠。演示實驗?zāi)苡蓪W(xué)生完成的，教師絕不參與，這樣有助于全體學(xué)生課堂關(guān)注度提升。引課過程中，可以有各種各樣的演示實驗展示，但是，教師有必要抓住其中一個進行著重分析，這樣才有可能在熱鬧中抓住重點。

3.4 理論探究

在學(xué)生數(shù)學(xué)知識允許情況下，進行理論探究，探究模型盡量與定量實驗吻合。

3.5 互動學(xué)生選擇

課堂中互動學(xué)生的選擇：筆者傾向于學(xué)生來自教室不同區(qū)域，男女生均衡或偏重女生的方式。物理的性別特征是女生學(xué)習(xí)偏弱，在有限時間及條件下，應(yīng)盡最大限度惠及各類學(xué)生。

教師是探究課的靈魂。同樣的課，同樣的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，不同的教師，會上出不同的水準(zhǔn)。

參考文獻：

[1]浙江省基礎(chǔ)教育課程改革專業(yè)指導(dǎo)委員會.浙江省普通高中物理學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見（2012版）[M].杭州：浙江教育出版社，2012.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社，2012.

[3]陳坤.物理選修課“51單片機”校本化的開發(fā)探索[J].物理通報，2014，（2）：51.

（欄目編輯 鄧 磊）

彈簧彈性勢能與形變量的定量關(guān)系，兩個課堂處理手法如出一轍，在Excel中，縱坐標(biāo)為能量（重力勢能或動能），橫坐標(biāo)為形變量，進行描點，圖像出來后，問學(xué)生象什么，兩個課堂，能回答的學(xué)生都說拋物線，進一步研究彈簧彈性勢能與形變量平方的關(guān)系。在Excel中，縱坐標(biāo)為能量（重力勢能或動能），橫坐標(biāo)為形變量平方，進行描點，發(fā)現(xiàn)點幾乎落在一條直線上，由此推出，彈簧彈性勢能與形變量的平方成正比。

A課堂演示實驗一改以往完全由教師完成的舊態(tài)，教師請1名男生輔助讀數(shù)，講臺下的學(xué)生有所關(guān)注。

B課堂演示實驗完全由學(xué)生來做，教師只在邊上觀察，臺上學(xué)生認真實驗，臺下學(xué)生注意力集中。

建議：數(shù)據(jù)處理階段，在研究彈性勢能與形變量平方關(guān)系這個問題上，教師可以把時間交給學(xué)生，讓學(xué)生在坐標(biāo)紙上描點探究，數(shù)據(jù)處理雖然繁瑣，但教師也不應(yīng)一手包辦，一定有學(xué)生可以參與的數(shù)據(jù)處理部分。

2.2.3理論探究

理論探究彈性勢能表達式（表6）。

A課堂中，因時間關(guān)系，講得簡略，這是由于教師在功這一節(jié)中已有相關(guān)知識的講述，故直接套用圖像法，畫出彈力與位移變化的關(guān)系圖，通過求面積得到彈性勢能表達式。

B課堂中，教師以斜面上運動的物體為例，物體以一定初速度沖上粗糙斜面，到達頂端后又滑回初始位置，全過程中，重力做功為零，摩擦力做功為2fS，引出變力做功要分段算，再由此引出微分思想。又以勻變速直線運動v-t圖中面積為位移的微積分推導(dǎo)為例，引出積分法，借助圖像得到彈性勢能表達式。

2.3 實驗?zāi)Ｐ?，兩個課堂壓簧、拉簧模型情況（表7）

2.3.1兩個課堂彈簧模型使用優(yōu)點

A課堂引課的壓簧實驗（彈跳蛙），結(jié)尾的壓簧彈性勢能圖像法推導(dǎo)，與課堂中定量壓簧實驗前、中、后呼應(yīng)。B課堂引課拉簧實驗（射箭），結(jié)尾的拉簧彈性勢能理論推導(dǎo)，與課堂中定量拉簧實驗前、中、后呼應(yīng)。

2.3.2兩個課堂彈簧模型使用缺點

A課堂重心在壓簧實驗，在學(xué)生猜想前，做的卻是拉簧實驗（彈橡皮筋），學(xué)生猜想階段，出現(xiàn)的全是拉簧模型。能量轉(zhuǎn)化上重在研究彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能，卻在猜想前，讓學(xué)生在水平面上彈橡皮筋，研究的是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。B課堂重心在拉簧實驗，在學(xué)生猜想前，做的卻是壓簧模型實驗（水平面內(nèi)壓簧對小車作用），重在研究彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，卻在猜想前，談的是彈性勢能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化。探討彈性勢能與勁度系數(shù)關(guān)系時，拿出的卻是兩根壓簧。

筆者建議，引課和結(jié)課時，各種彈簧模型使用不受限制，但在學(xué)生猜想前，彈簧模型的選擇卻要做限制，要與定量實驗?zāi)Ｐ鸵恢?，否則容易造成學(xué)生猜想與接下來的定量實驗相距甚遠，學(xué)生猜想的有效性會打折扣。

2.4 兩個課堂互動學(xué)生的性別主要集中于男生，互動學(xué)生座位區(qū)域集中

A課堂，男教師提問男生2名，女生1名，參與演示實驗?zāi)猩?名，互動女生比例25%。互動學(xué)生的區(qū)域主要集中于講臺右側(cè)。

B課堂，女教師提問男生1名，參與演示實驗?zāi)猩?名，互動女生比例0%?；訉W(xué)生區(qū)域集中于教室第一排。

2.5 教學(xué)語言

A課堂教師語言簡煉，B課堂教師相對拖沓，伴有“對不對”、“是不是”等口頭禪。

教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，B課堂更勝一籌。學(xué)生參與度、關(guān)注度，B課堂明顯較高。但都有局限，對女生重視不夠。課堂中核心的定量實驗，殊途同歸，都是從能量轉(zhuǎn)化出發(fā)，由其它形式能研究彈性勢能。一堂公開課，雖是由上課教師完成，但它卻是集體智慧的結(jié)晶，從另一個層面反映了上課教師所在教研組的積淀。

3 探究課的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計建議

通過兩節(jié)同題異構(gòu)探究課對比，可以看到集兩大教研組力量，磨出的課如此相似，探究課是有一定規(guī)律可循的，可以有相對通用的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計。

探究課通常在1節(jié)課里完成，時間緊、任務(wù)重。讓學(xué)生對一個相對陌生的領(lǐng)域進行研究，得出定量結(jié)論，沒有教師的參與、引領(lǐng)，是不可能完成的。雖然很多時候，我們無法做到真探究，但能讓學(xué)生體會探究過程，體驗探究樂趣，那物理探究課程的宗旨也就達到了。以下探討的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計按照備課流程呈現(xiàn)。

3.1 定量的探究實驗

探究課的核心，即定量的探究實驗，可以是演示實驗，最好是分組學(xué)生實驗。探究，講究的是學(xué)生身體力行，而不是讓學(xué)生只做一個看客。筆者認為，只要定量的探究實驗沒有出爐，其它教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計就難以展開。探究課有沒有突破，內(nèi)行看的就是這個定量實驗。定量實驗設(shè)計所需遵循原則：可視化、易操作、實驗數(shù)據(jù)誤差小、便于攜帶。

實驗人員配置有以下幾種：完全教師操作、師生共同操作、幾個學(xué)生一起操作、學(xué)生分組實驗（人員配置，按有利于課堂氣氛的順序進行排序）。

縱觀省市級別的探究課，筆者常能看到“新、奇、特”的定量實驗。定量實驗雖各有千秋、各自精彩，但物理探究結(jié)果具有一致性。定量實驗?zāi)壑＜壗萄薪M、市級教研力量、省級教研力量的心血。

定量實驗的數(shù)據(jù)處理，可以在Excel中完成，但最理想是學(xué)生在坐標(biāo)紙上描點處理，就功利角度而言，實驗數(shù)據(jù)的描點處理連線，也是近些年來高考考查的重點和熱點。

3.2 學(xué)生猜想

學(xué)生猜想由兩部分組成：學(xué)生猜想之前的定性實驗；根據(jù)定性實驗，學(xué)生展開的猜想。

3.2.1學(xué)生猜想之前的定性實驗

定性實驗，應(yīng)能啟發(fā)學(xué)生思維。學(xué)生猜想前進行的定性實驗，一定要與猜想之后的定量實驗高度相關(guān)。簡而言之，就是定量實驗的簡化版。這樣有助于學(xué)生猜想，學(xué)生的猜想也最容易接近之后的定量實驗，否則容易降低猜想效果，極易造成學(xué)生猜想與定量實驗的嚴(yán)重脫節(jié)。

3.2.1根據(jù)定性實驗，學(xué)生展開的猜想

學(xué)生猜想、探究內(nèi)容由定性到定量。學(xué)生猜想不能瞎猜胡想，猜想是有條件的，通常最好的依據(jù)是學(xué)生生活經(jīng)驗，但其離課程內(nèi)容相距甚遠，比較有效的方法是教師搭建定性實驗平臺，拉近學(xué)生體會與猜想目標(biāo)的距離。

學(xué)生猜想前的定性實驗設(shè)計的重要性僅次于定量實驗設(shè)計。

3.3 引課

引課的必要性：幾分鐘，抓住學(xué)生注意力，使學(xué)生興奮起來，課堂氣氛立即活躍，何愁沒有良好的師生互動。一堂學(xué)生喜歡，教師輕松的課，良好的引課是關(guān)鍵。

引課內(nèi)容由好至更好的排序如下：

（1）圖片或視頻等多媒體展示。

（2）各種實物模型展示。

（3）演示實驗。

建議內(nèi)容應(yīng)喜聞樂見，不應(yīng)偏離學(xué)生生活太遠。演示實驗?zāi)苡蓪W(xué)生完成的，教師絕不參與，這樣有助于全體學(xué)生課堂關(guān)注度提升。引課過程中，可以有各種各樣的演示實驗展示，但是，教師有必要抓住其中一個進行著重分析，這樣才有可能在熱鬧中抓住重點。

3.4 理論探究

在學(xué)生數(shù)學(xué)知識允許情況下，進行理論探究，探究模型盡量與定量實驗吻合。

3.5 互動學(xué)生選擇

課堂中互動學(xué)生的選擇：筆者傾向于學(xué)生來自教室不同區(qū)域，男女生均衡或偏重女生的方式。物理的性別特征是女生學(xué)習(xí)偏弱，在有限時間及條件下，應(yīng)盡最大限度惠及各類學(xué)生。

教師是探究課的靈魂。同樣的課，同樣的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，不同的教師，會上出不同的水準(zhǔn)。

參考文獻：

[1]浙江省基礎(chǔ)教育課程改革專業(yè)指導(dǎo)委員會.浙江省普通高中物理學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見（2012版）[M].杭州：浙江教育出版社，2012.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社，2012.

[3]陳坤.物理選修課“51單片機”校本化的開發(fā)探索[J].物理通報，2014，（2）：51.

（欄目編輯 鄧 磊）