楊元昌

【摘 要】隨著新的課程標(biāo)準不斷深入，各個學(xué)科都面臨著重要的改革，物理學(xué)科作為教育階段的必修課程也不例外，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段學(xué)生的需求，對此，物理教師可以嘗試針對不同的教學(xué)內(nèi)容使用不同的教學(xué)方法進行教學(xué)，本文針對物理教學(xué)內(nèi)容中較為重要的“牛頓第二定律”相關(guān)內(nèi)容，提出與其相適應(yīng)的教學(xué)方法——探究式教學(xué)方法，并對其設(shè)計及實踐應(yīng)用進行探究。

【關(guān)鍵詞】“牛頓第二定律” 探究式教學(xué) 應(yīng)用 實踐

【中圖分類號】G633.7 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）17-0113-02

探究式教學(xué)，顧名思義是學(xué)生以探究的模式進行自主學(xué)習(xí)的教學(xué)方式。具體內(nèi)容是，在教師的啟發(fā)下，學(xué)生以獨立自主探究的學(xué)習(xí)模式為主，按照新課標(biāo)的要求，對周圍事物進行細心的觀察，結(jié)合教師提出的問題，給學(xué)生打造提出問題、分析問題、解決問題、探究問題、討論問題的空間，使學(xué)生養(yǎng)成善于用科學(xué)的眼光解決實際問題的習(xí)慣。對于物理課堂上的探究式教學(xué)方法來說，是一種使教師和學(xué)全部參與其中的教學(xué)方法，不僅可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，而且還可以使學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，從而加深學(xué)生對知識點的印象。

一、物理“探究式教學(xué)”的意義

物理“探究式教學(xué)”是指從物理學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實社會生活中選擇和確定研究主題，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一種類似于學(xué)術(shù)（或科學(xué)）研究的情境，通過學(xué)生自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題、實驗、操作、調(diào)查、信息搜集與處理、表達與交流等探索活動，獲得知識、技能，發(fā)展情感與態(tài)度，特別是探索精神和創(chuàng)新能力發(fā)展的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過程。具體的說它是指教學(xué)過程在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行物理教材為基本探究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達、質(zhì)疑、探究、討論問題的機會，讓學(xué)生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動，將自己所學(xué)知識用于解決實際問題的一種學(xué)習(xí)形式。與傳統(tǒng)的“接受式”教學(xué)相比，“探究式教學(xué)”中教師不是將學(xué)習(xí)的內(nèi)容以定論的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生必須通過其研究活動從各種途徑獲取知識，并對獲取的知識進行拓展。

二、“牛頓第二定律”探究式教學(xué)方法設(shè)計與實踐應(yīng)用

（一）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)主要有三點：第一點，教師通過引導(dǎo)，使學(xué)生自主探究出加速度與質(zhì)量的關(guān)系、加速度與力的關(guān)系，并結(jié)合兩者之間的機體關(guān)系推導(dǎo)出牛頓第二定律。第二點，通過實驗，使學(xué)生觀察生活能力、數(shù)據(jù)分析能力、自主探究能力得到提升。第三點，通過探究式教學(xué)，讓學(xué)生參與到實驗中來，從而激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的熱情，挖掘?qū)W生對物理世界的好奇心，使學(xué)生更加熱愛物理這一學(xué)科。

（二）準備實驗器材

實驗所需要的器材有：長木板（木板的一端需要有滑輪）、細繩、小車、砝碼（包括砝碼盤）、帶有刻度的尺子、秒表、小夾子。這些器材在實驗中都有不同的作用，在課前要盡量準備齊全，缺一不可。

（三）教學(xué)過程設(shè)計

教師需要將學(xué)生分成兩部分，每個部分再細分成三個小組，一個小組進行實驗，一個小組對實驗數(shù)據(jù)進行記錄，一個小組對數(shù)據(jù)進行合理的計算，最后針對兩部分學(xué)生的實驗結(jié)果進行分析和討論。根據(jù)這兩個實驗結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生提出問題。教師根據(jù)以上兩個實驗對學(xué)生進行進一步的提問：加速度是如何產(chǎn)生的？可以影響加速度的因素有哪些？根據(jù)這些問題，做出猜想：物體的加速度與其自身質(zhì)量和受到的外力有關(guān)。進而引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探究a與F、m兩個變量之間的關(guān)系。

（四）根據(jù)設(shè)計進行實驗探究

1、實驗步驟

教師可以根教材中的實驗內(nèi)容，設(shè)計兩個實驗，讓學(xué)生仔細觀察實驗過程，并提出相應(yīng)的問題。實驗一：探究加速度與力的關(guān)系。使用控制變量法，使用兩個質(zhì)量相同的小車A和B，分別對這兩個小車施以不同的力，記為F1和F2并使F1>F2，讓小車在兩個力的作用下做勻速直線運動，經(jīng)過相同的時間后停下來，記錄下運動時間t和小車運動的總路程記作x，使用 進行計算，得出加速度a1和a2的值。

實驗二，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。使用兩個質(zhì)量不同的小車丙和丁，使M丙>M丁使用相同的力F1和F2，使兩個小車進行勻速直線運動，經(jīng)過相同的時間后停止，將運動時間記為t路程記作x，使用 進行計算，得出兩個小車的加速度a1和a2。

2、注意事項

小車運動的距離不宜過長，適當(dāng)?shù)拈L度就可以，而且一定要控制變量。小車在剎車時要及時，不能拖拖拉拉的耽誤時間。數(shù)據(jù)的測量要精準，同一小組的同學(xué)要相互配合默契，做到實驗一次成型，這對提高課堂效率有很大的幫助。

（五）對實驗結(jié)果進行分析與探究

教師需要引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果進行分析與討論，最終推導(dǎo)出自己的實驗結(jié)論，這是一個非常重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生將實驗結(jié)論結(jié)合到理論基礎(chǔ)的過程，在這個過程中教師需要給予學(xué)生充分自由探究的時間，使學(xué)生學(xué)會獨立分析與推理，進而得出實驗的結(jié)論。此外，各個小組需要對試驗過程進行檢查，討論實驗的嚴謹性、周密性和科學(xué)性，基于此，對實驗結(jié)果做出分析與評價。

（六）對實驗進行總結(jié)歸納，得出實驗結(jié)論

引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果與猜想進行對比，發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果與之前的理論猜想相吻合。讓學(xué)生對整個實驗過程進行細致的歸納與總結(jié)，就會得出加速度與質(zhì)量和力之間的關(guān)系，即在對物體使用相同的作用力時，物體的質(zhì)量越大加速度越小，在控制物體質(zhì)量不變時，對物體的作用力越大其加速度也越大。這就是著名的牛頓第二定律，以公式的形式表達就是：F=ma。

（七）理論的推廣

以上的實驗結(jié)果是針對物體受一個力的情況，教師可以繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考：如果一個物體在同時受到幾個不同的力作用時，是否牛頓第二定律也適用呢？針對這個問題，讓學(xué)生分組探討，探討出的結(jié)果以課堂發(fā)言的形式表達出來，當(dāng)然，學(xué)生的結(jié)果不一定相同且正確，這時就需要教師加以指導(dǎo)和提示，鍛煉學(xué)生舉一反三的發(fā)散性思維。經(jīng)過學(xué)生與教師之間的探討與研究可以得出一個結(jié)論：無論物體受幾個作用力，牛頓第二定律都適用。而在公式中F就代表著幾個作用力的合力。這樣就可以將牛頓第二定律進一步總結(jié)為：物體的加速度與受到的合力成正比，并且加速度方向與合力方向一致，物體的加速度與質(zhì)量成反比。數(shù)學(xué)公式是：F合=ma。

三、“牛頓第二定律”探究式教學(xué)方法效果總結(jié)

首先，牛頓第二定律的探究式教學(xué)方法主要由七個步驟構(gòu)成：教學(xué)目標(biāo)設(shè)計、準備實驗器材、教學(xué)過程設(shè)計、實驗探究、對實驗結(jié)果進行分析與探究、對實驗進行總結(jié)歸納、理論的推廣。這些步驟基本涵蓋了探究式教學(xué)方法的主要內(nèi)容，通過探究式教學(xué)方法，整堂課程下來學(xué)生對知識點有著全方位的了解，并結(jié)合具體實驗讓學(xué)生體會出“實踐出真知”的道理，在對實驗結(jié)果進行探究時，也讓學(xué)生充分對問題進行的思考，經(jīng)過思考得出自己結(jié)論，這個過程就是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，使學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力得到了提高，進而完成提升課堂教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。

其次，探究式教學(xué)方法最具代表性的特點是讓學(xué)生掌握課程學(xué)習(xí)的進度，以學(xué)生的自主探究為主體，給學(xué)生充分地時間實踐空間和互相探討的時間，使學(xué)生接受到不同的思維觀點，并在這些觀點中尋找實驗的正確結(jié)論。從某種程度上說，這種教學(xué)方法給學(xué)生帶來了極大的自信心和來自各方的尊重，另外，對學(xué)生的人格培養(yǎng)也有一定的好處。探究式教學(xué)方法摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心的模式，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，在課堂上可以積極發(fā)言、主動思考，從而形成了一個良好的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境。

四、結(jié)束語：

綜上所述，將探究式教學(xué)方法應(yīng)用到物理課的牛頓第二定律課程中是一個大膽且新穎的嘗試，根據(jù)結(jié)果來看，這個嘗試是具有實際意義的，不僅可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了極大地提高，而且活躍了課堂的氣氛，使學(xué)生在實驗活動中體會到學(xué)習(xí)的樂趣，在探究知識的過程中既完成了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，也增進了學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之前的友誼，進而促進了學(xué)生的全面發(fā)展，提高了物理課程的教學(xué)質(zhì)量。

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