1、什么是探究式教学？增城市教育局教研室 陈信余探究式教学是针对灌输式教学提出来的。因为为学校的作用不是填鸭式地把尽可能多的事实塞满学生的脑子，学校的正确任务是要引导学生养成批判考察的习惯，以及理解与所有问题相关的原则、标准；学校的作用就是要培养学生独立思考的习惯和摆脱当前成见与偏见的探究精神。教师在学校的教学不是发布知识的过程，是引导学生自己领会知识、学会思考的过程。为更好地理解和把握探究式教学，我们还是先来看两个教学片断。教学内容：为什么平时总是看见轻的物体下落得慢、重的物体下落得快？这是一个古老的问题，也是生活中经常遇见的问题，下面是两位老师的教学处理。A 老师：（如图 1 所示，面积相同的
2、一枚硬币和纸片从同一高度无初速度地释放）同学们是否看到了硬币下落得快些而纸片下落得慢些？学生：是A 老师：这是一个古老的问题，早在两千多年前，亚里斯多德提出来的一个错误观点，这个错误的观点被加利略巧妙地推翻了（老师板演了推导过程）A 老师：为什么看见的“事实”不“真实”了呢？学生：（没有响应）A 老师：其实这是由于空气阻力作用的原因，如果没有空气阻力，轻、重物体的下落快慢是一样的。接着老师用如图 2 的真空管进行演示。B 老师：现在我来做一个小实验，请同学们仔细观察，看看有什么发现？（如图 1 取面积相同的纸片和硬币从同一高度同时无初速度释放） 。学生：硬币下落得比纸片快些硬币做直线运动，纸片
3、做曲线运动B 老师：很好！同学们有两个发现，这节课我们先来研究第一个发现。为什么硬币下落得快些？学生：因为硬币比纸片重些。B 老师：真是这样吗？学生：沉思B 教师：请同学们按如下表中的实验内容进行实验，看看有什么发现？一张大纸和一张小纸，将小纸搓成团，大纸铺平，从同一高度同时无初速度释放纸团先落地实验内容 实验结果 结论面积相同的纸片与硬币从同一高度同时无初速度释放两张一样的纸，将其中一张搓成团，另一张铺平，从同一高度同时无初速度释放硬币先落地纸团先落地重的物体下落快同样重的物体下落时也有快慢之分轻的物体下落快图 1图 2学生：进行实验并将实验结果填入表格中（如表中虚线右边）B 老师：你们能从
4、你的实验结果归纳出一个什么样的结论？学生：物体下落的快慢似乎与物体的轻重无关？B 老师：那么你们认为与什么有关呢？学生：与物体的体积有关与物体的形状有关B 老师：给每实验小组发几个大小不一的小铁球和形状各异的小铁块（老师事先准备好的） 。请同学们按表格中的实验内容进行实验，记下实验结果，看看有什么发现。学生：进行实验并记录实验结果（如表中虚线右边）B 老师：怎么样？学生：似乎与体积大小和形状也无关。B 老师：既然同学们的实验结果是物体下落快慢与物体的轻重、体积大小、物体的形状无关，那么与什么有关呢？学生：（交流、讨论）与空气阻力有关。B 老师：你们的意思是，如果没有空气阻力，轻重物体的下落快慢
5、是一样的，是吗？学生：是。B 老师：用如图 2 所示的真空管进行演示同样的教学内容，同样的教学器材（B 老师自己准备了一点简易器材，准确地说是准备了一点道具而已） ，在教学处理上，两位老师却存在很大的差异。A 老师忽视学生的学习过程，急于将结论交给学生；B 老师善于创设情景、提出问题、引发学生思考，学生经过动手实验、动眼观察、动口表达与交流、动脑思考并结合演示实验，弄明白了轻重物体下落快慢是由于空气阻力的影响，如果排除空气阻力的因素，轻重物体下落的快慢是相同的学生在获得知识的同时还经历了用实验研究物理的过程，初步学会了把实验获得的信息演绎、归纳成结论的科学方法。通过上面两个教学片断的比较、分析
6、，我们可以了解到，所谓探究式教学就是：根据具体的教学内容、预先设定的教学目标、以知识为载体，在教师的引导下，让学生运用科学的方法（即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动。包括观察、测量、制作、提出假设、进行实验、提出模型和交流等）进行学习，主动获取知识，发展科学探究能力，形成科学概念，培养探索未知世界极积态度的实践活动。探究案例二：探究摩擦力增城市教育局教研室 陈信余摩擦力分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力三种。中学主要学习静摩擦力和滑动摩擦力。摩擦力的教学包含了丰富的探究内容，如， （1）静摩擦力的大小是一个恒定的力吗？（2）静摩擦力的取值范
7、实验内容 实验结果 结论大、中、小三个小铁球从同一高度同时无初速度释放长方形、三角形，球形小铁块从同一高度同时无初速度释放同时落地同时落地物体下落快慢与物体体积大小无关物体下落快慢与物体形状无关分围是由什么来决定的？（3）怎样来求解静摩擦力的大小？（4）静摩擦力的方向如何确定？（5）滑动摩擦力的大小与什么因素有关？（6）滑动摩擦力的大小与哪些因素有什么样的关系？（7）滑动摩擦力的计算公式是怎样的？（8）滑动摩擦力的计算中心公式 f= FN，式是 FN的大小就是物体所受到的重力大小吗？等等这些都可以设计成探究教学。学生在初中学习了这部分内容，所以对摩擦力有一定的知识基础，设计探究时可以与学生的原
8、有知识发生作用，这样更可以激发学生的学习兴趣、调动学生的学习热情，使探究更加顺利地进行。下面我们分五个层次对摩擦力进行探究。一、探究静摩擦力如图在水平桌面上放上一物块，通过定滑轮在两边各挂上三个相同的钩码。 （1）将右边的一个钩码拿去，猜猜看，物块向哪个方向移动？亲手做一下。若将右边的钩码拿去两个、三个，情况又如何？（在这时引入静摩擦力的概念） 。 （2）将右边拿走的钩码一个一个地挂在左边，又将观察到什么现象？（3）用什么方法来求解静摩擦力？静摩擦力是一个恒定的力吗？这个情境创设得有新意，能激发学生兴趣，引起学生思考。在这个探究中，运用了学生了解的二力平衡知识来讲述什么是静摩擦力以及静摩擦力的
9、大小和方向。让学生从实验中认识到静摩擦力随拉力增大而增大，并有一个最大值，静摩擦力取值于零和一个最大值之间，具体多大要由物体受的其他力的情况来决定。二、探究摩擦力与什么因素有关FF 用力拉后两段棉线打了个结不能被拉开FF 用力拉后两段尼龙线被拉开FF用两段棉线或尼龙线按如图的方式系好并用力向两端拉英汉字典A4纸F活动三：如图将两段棉线和尼龙线按如图方式系好并用力向两端拉。比较两种材料在向两端拉后的情况，提出你的猜想，认为摩擦力的大小与什么有关。活动二：如图将一张 A4 纸夹要英汉字典里，如图用力将纸拉出，比较纸夹在字典的上面时和下面时的用力情况。提出你的猜想，认为摩擦力的大小与什么有关。学生经
10、过这三个探究活动后，在动手实验、动脑思考的基础上，对滑动摩擦力的大小与什么因素有关会有一个初步的认识，可能会提出如下一些猜想：与材料有关、与压力有关。对于活动一，由于学生没有学习合力知识，可能会提出与受力面积有关活动一：如图将两本书，一页一页交叉地叠在一起，然后用力向两边拉，比较较薄两本书与较厚两本书用力拉的情况。提出你的猜想，认为摩擦力的大小与什么有关。四、探究滑动摩擦力的大小与压力及材料有什么样的关系将长方体木块放在水平木板上，用弹簧秤匀速拉动，记下弹簧秤读数，秤出长方体的重量，并将数据填入下面的表格中。在长方体上不断加上已知质量的砝码，重复上面的实验。1摩擦力大小 f/N压力大小 FN/
11、Nf / FN实验次数 2 3 4将长方体木块放在另一种材料制成的水平木板上，用弹簧秤匀速拉动，记下弹簧秤读数，秤出长方体的重量，并将数据填入下面的表格中。在长方体上不断加上已知质量的砝码，重复上面的实验。1摩擦力大小 f/N压力大小 FN/Nf / FN实验次数 2 3 4通过这两个实验探究，可以得到： 。相互接触的两个物体的材料不同或接触面的常 数压 力摩 擦 力 粗糙程度不同，这个常数也不同。我们把这个常数叫做动摩擦因数，用 来表示。所以有：或 f = FN ,即：两个物体间的滑动摩擦力的大小 f 跟这两个物体表面间的压力大小 FN 成正Nf比。三、验证猜想同一长方体的同一侧面，让其在不
12、同材料构成的水平木板上用弹簧秤水平匀速拉动，其中在一长方体上放上几个较重的砝码。观察弹簧秤读数，判断滑动摩擦力是否压力有关。四个侧面光滑程度相同的同一长方体，让其不同侧面在同一水平木板上用弹簧秤水平匀速拉动，观察弹簧秤读数，判断滑动摩擦力是否与接触面积有关同一长方体的同一侧面，让其在不同材料构成的水平木板上用弹簧秤水平匀速拉动，观察弹簧秤读数，判断滑动摩擦力是否材料有关学生通过这三个实验铁探究，能更进一步认识到滑动摩擦力的大小与接触面积无关，而与接触面的材料有关，与压力有关点评：本探究是一个由定性的了解到定量的计算、由 简单 的现象出发到本质认识的完整探究，整个探究由浅入深，一直保持学生的探究
13、欲望。另外，本实验探究的器材简单、操作简便，问题情境的设置有创意，能激发学生兴趣、引起发学生思考；整个探究 过程，学生 动 手实验、感悟的机会多，并且只要教 师简单的引导，学生就可以完成整个探究活动，学生可以 获得一定的成就感，这对学生以后对物理学科的学习兴趣、学习热情都将起到积极的作用。在探究滑动摩擦力大小与压力及材料有什么样的关系时，采用了物理学中常用的用比 值法定义物理量的方法来进行，这样处理既使 问题的解决显得自然，又渗透了物理方法。五、进一步探究滑动摩擦力的计算公式 f = F N 中 FN 的大小就是物体所受到的重力吗？上面的探究实验中，得到长方体木块与木板的动摩擦因数（设为 1） 。如左图把长方体木块放在倾斜的木板上，反复调整倾斜角度 角，使木块在轻轻推动后能沿斜面匀速下滑。此时沿斜面方向木块所受到的合外力为零，即重力沿斜面向下的分力与木块受到的摩擦力大小相等，也即：mgsin=F N，如果FN =mg，则 =sin，测出 并算出 sin 的值，由于是既定的两个已知材料接触，应该有=sin= 1，但实验测得：=sin 1，所以 FNmg。本探究的目的是要学生理解公式 f=F N中的 FN是压力而不是重力。建议这个探究实验放在力的分解以后进行。另外其它设计方案只要能说明问题也行。
