首页 -> 2008年第4期
自主学习与问题的探究在物理课堂教学中的应用
作者：韩亚军
1重视阅读内容，指导阅读方法，提高质量，促使学生学会自主学习
物理是一门自然科学，物理课本的叙述比较科学、准确、条理清晰、逻辑性强、语言简练，它处处显示出科学性和准确性，有些地方还具有哲理性，需要我们字斟句酌，反复推敲。
阅读大体分为“精读”和“泛读”二种，所谓“精读”就是指在学习阶段对那些重要的难于理解的概念和理论要咬文嚼字地读。在读中理解关键字、词，要咬住关键性的词句，结合问题思考，反复推敲。就可“咬”“嚼”出其含义，从而突破难点。如摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关，结合具体问题：如图1，A、B两个同样的物体在力的作用下匀速运动，若将A、B改为如图2，在力F的作用下也做匀速运动，则F应为多少牛顿？这样，结合具体问题，理解起来也比较容易。
抓住相近内容的区别。如压强与压力及受力面积的大小有关，而磨擦力也与压力及接触面的粗糙程度有关，要注意两者相近内容的区别，不要混淆。
所谓“泛读”是指预习阶段中对那些浅显易懂或一般知识而言的。例如眼睛和眼镜等内容可以粗读，只需常识性了解，知其大概。理解原意，一般掌握即可。但也要切忌一目十行，走马观花，不求甚解。总之，阅读时要注意以下几点：
1）细读：即全面认真阅读课本，逐字逐句领会其含义，将一时难于理解的内容摘录出来，制成卡片，便于保存，通过自己查阅资料，同学讨论或教师解决；
2）思考：通过对教材的阅读分析弄清每一段课文所说明的问题及各知识点之间的联系，理解教材的基本内容和重点、难点，以及知识链和知识的衔接点；
3）总结：归纳整理教材内容使之条理化，并用准确简要的文字，图表公式写出阅读提纲。这样眼、心、手并用，意义在于可把课本知识化为己有。
2重视探索性物理实验，培养学生科学观察探究能力，在问题意识中扩展空间
开展一些探索性实验，让学生在实验和观察的基础上，通过科学的探索来获得结论，更能激发学习的兴趣。如：学习大气压时，同学们在观察了当地的大气压后，提出了一个问题，“气压是由于受重力作用而形成的，那么各个地域环境不同其空气密度也不一样，大气压强相同吗？”这个问题的出现，教师应给予积极鼓励并做好引导，此时，教师不妨举一个例子来讲解，如在助动车打气时，活塞向下运动，气筒内的气体体积减小了，密度怎样呢？显然这个问题学生们都知道，“当然增大”，那么压强呢？进而再联想到大气压，答案便水落石出了。此时教师不要停下来，进而提出新问题：“为什么登山运动员上山要带高压锅呢？”这样就把压强与沸点之间的关系联系起来了。这个实验不能在课堂上做，但能不能自己利用实验室中的器材，设计一个实验证明这一观点呢？同学们讨论后，设计实验思路，比一比看谁设计的最好。这样，通过实验观察，学生们不但得出了正确的结论，更重要的是，通过这种探索性学习，培养了学生积极探索的精神；
其次，教师应该帮助学生学会观察，鼓励学生在观察的基础上提出问题，培养学生的问题意识。例如，在观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热过程中，能看到什么？在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。如有学生提问：水在沸腾前，产生气泡上升、变小、消失，而沸腾时产生气泡上升、变大、破裂。为什么？教师可以提示看到不同的现象，是由不同原因引起的，但具体到哪些原因，应该由学生通过多次反复实验得出相应的结论，而不是老师在黑板上把各种条件给一一列出，再提供给学生实验。那样做实际限制了学生的思维，是不利于学生形成创新思维的。
如果能将一些简便易行的演示实验改成学生探究实验，让学生亲自动手操作体验，边“玩”边悟，即所谓“玩中学”，则能激发同学们的浓厚兴趣，帮助学生尽早地进入物理学习的角色，同时也能锻炼学生自主探究的能力。
如，学习欧姆定律时首先要找出导体中的电流与导体两端间的电压和导体电阻的关系。可把它设计成一堂实验探究课，课前根据东沟中学实验室的实验器材做了多次实验，根据操作情况设计好了可行的课堂实验报告单。课上，先指导学生明确学习内容，分析猜测电流与哪些因素有关，采用什么方法研究这些问题，设计实验电路与实验记录表格；在同学们交流完实验过程的注意事项之后，发给每人探究实验报告单，以实验小组为单位按实验要求去操作实验，在注意安全的同时观察和记录数据，归纳总结实验结论。最后，通过交流小组实验结果，得出实验规律。
通过实验，大多数同学得到结论是：电阻一定时，电流随电压增大而增大；电压一定时，电流随电阻增大而减小的结论。在赞同了学生实验结果之后，笔者又进一步引导学生分析某组数据，看是否接近正比或反比关系。最后给出“欧姆花了十年之久才得出的定律内容”。
物理规律是建立在大量实验数据的基础之上才得出的，尽管仅靠一堂课的时间得出几组实验数据还不足以建立理论规律，但实验课浓缩了科学研究的主要过程。学生经历了出现实验故障并排除的过程，经历了同学间相互协调、动手操作的过程，经历了归纳结论时相互交流、思维碰撞的过程，这堂课不仅仅是让学生学习欧姆定律这一条规律，更重要的是同学们对用控制变量法研究物理问题有了切身的体会。所以，体验探究的过程也是一种学习的积累，丰富了动手动脑的实践过程。
当然，这种探究性自主学习不是注重最终能否得出正确的结论，而是更注重体验形成概念或规律的过程，更注重潜移默化地使学生体会科学研究方法，这是使学生的思维得到高层次发展的训练。
3重视利用多媒体现代教育技术，开放教学模式，促进探究性自主学习
随着社会的进步，科学的发展，高科技产品已进入社会各个领域。在教学领域中，多媒体教育手段就是当今先进的教育手段，如何利用多媒体手段进行探究性学习是摆在我们面前的课题。例如可以尝试如何利用网络教学来进行探究性学习。如高一物理“行星的运动”中第三部分“人造地球卫星”一节课。结合我国航天事业的发展，以及载人飞船到“嫦娥奔月”工程的成功，从教材的内容考虑，人造卫星是万有引力定律在航空航天科技上的重要应用，涵盖的教学素材很多。从学生心理角度考虑，揭开人造卫星神秘的面纱，探索宇宙的奥妙又是他们渴望了解、期待学习的内容。在教学手段上，由于没有实物或模型，只能采用多媒体课件来辅助教学。将课堂搬进计算机教室。学生两人一组，以便交流互助学习。首先是第一部分学习，发给学生自主学习任务提纲：
第一步：思考如下问题：为什么从地面抛出的物体总会落回地面？如何让抛出的物体飞行得远一些？是否可能使抛出的物体具有足够大的速度而再也落不回地面呢？
第二步：操作Java课件。明确该课件模拟从同一高度抛出的小球以不同速度（可显示数值）抛出后在地球上空的运动轨迹；自己调节抛出速度的大小，进行模拟实验操作；注意观察抛出速度增大时运动轨迹怎样变化。并记录速度至少增大到多大时，抛出物刚好不落回地面而成为一颗人造卫星；
第三步：想一想，当物体成为一颗人造卫星后，它做圆周运动所需的向心力是哪个力提供的？请你用万有引力公式及向心力公式推导出这一环绕速度。
这一部分内容的学习是以小组为单位，由学生自己操作计算完成的。当学生自己输入发射速度后，就会显示物体飞行的轨迹，学生可以直观地体验到具备多大的发射速度才能成为一颗人造卫星，模拟体验让学生兴趣昂然。接下来，小组交流如何推导环绕速度并书写在“学习任务表”中。最后教师组织学生总结和交流学习结果。
一堂课下来，学生对卫星的原理有了较直观的认识，还提出了各种各样的问题，尽管课时有限，但愿学生后续学习的热情不减。可见，探索物理问题的体验过程给他们带来了学习的愉悦。
总之，教师要善于将学生自主学习的过程融入课堂教学过程中，提供自主学习和自己选择发展的空间引导学生主动参与。自主学习的过程是思维积极的动态探索过程，教学上充分体现学生是学习的主体；从发展的眼光看，体验和尝试教给了学生获取知识的科学方法和途径，为他们将来能够进一步学习培养了获取知识、探索问题的能力，这对奠定学生基础，提高综合素质，促进全面发展意义重大。