将“探究思想”落到实处

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1、将“探究思想”落到实处——谈“探究思想”在中学物理解题中的妙用摘要：科学探究是一种精神，应该贯穿于课程的始终。科学探究也是一・种理念，对于我们如何探索未知事物提供了方向。在教学实施的过程中，要将科学探究思想真止落到实处，也即将探究思想内化为学生学习行为的内在动力。在中学物理解题的过程屮，也充分体现着科学探究的思想，其功能独特而巧妙。关键词:科学探究思想物理解题妙用“科学探究”已是当前课程改革的一大热点，其所含的基本要索有：“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估及交流与合作”。课程标准指出：“科学探究既是重要的教学方式z

2、—,又是学生的学习目标。”但新课程实施以来，众多的教师同行内心都隐藏着一个不争的思想现实是：学生最终面临的是高考，科学探究是不是个花架子？科学探究能否提高学生在高考中的解题思维能力？科学探究的思想方法能否让学生取得高分？这样的认识源丁•教师教冇思想的禁锢。我们在具体教学实践屮遇到的问题，再次卬证了将“探究”思想落到实处对提高学生物理解题能力有用，而且很有必要。一、从一个问题折射出“猜想”的妙用问题：在《电磁感应》中与学生探讨“导体棒的收尾问题”时，有如卞问题:如图1所示，I古I定于水平绝缘而上的平行月•光滑的金屈导轨足够长，其电阻不计。导轨左端接一电容为c的电

3、容器。垂直于导轨平面有一竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，两导轨间距为d,质量为m的金属棒ab垂直于导轨放置。当金属棒在恒力F的作用下由静止向右运动，试确定棒ab的最终运动情况。MahN:宁F//p/图1Q教师的解释：金屈杆运动后产生感应电流，对电容器充电，电容器两极电压也随Z增大。同时，金屈杆会受到安培力作用，加速度开始减小，当杆由于速度增加而增大的感应电动势与电容器由于充电而增加的电压相等吋，即AUC电流开始稳定，杆以后做匀加速运动。金屈杆匀速运动时，对金屈杆产生的感应电动势冇AE=Bdat,①对电容器两端电压有△U=^=-9②CC曲①、②两式得I=Bd

4、ac,③对金屈棒由牛顿第二定律可得F-Bld=ma,结合③式可得金属棒匀加速运动的加速度a=——oB2d2C+m显然，教师的解释是自上而下的，是在原理指导下或原理已知的条件下对导体棒的运动进行分析，严密而到位。但问题的关键是学生能接受吗？请看学生的猜想：伽利略在对落体运动的研究中，对落体运动的性质做了如下的猜想「'自然界的规律是简洁明了的”，于是他猜想落体运动一定是一种最简单的变速运动，也即它的速度应该是均匀变化的。因此我猜想导体棒最终的运动也是简洁明了的，也即可能是简单的匀速直线运动或匀加速直线运动。猜想一：匀速直线运动如果是匀速直线运动，那么导体棒切割磁感

5、线产生的电动势恒定，电容器两端的电压恒定，电容器不进行充放电，所以冋路中没有感应电流，没有安培力。那么导体棒在合外力F作用下将加速运动。这与猜想不符合，因此导体棒不是匀速直线运动。猜想二：匀加速直线运动如果是匀加速直线运动，那么。恒定，则Av=t/Ar,感应电动势E的变化是由于v的变化而引起的，所以AE=Bdv=BdaAt。同理电容器上电量的变化Q=CAE=CBdaAt,可得导体棒中的电流I=—=CBda.出于C、B、d及猜Ar想的a恒定，则/恒定，由此可得安培力恒定，从而反推加速度恒定，可以证实猜想正确。并由F-BId=ma得出金属棒匀加速运动的加速度a

6、=。B2d2C+m显而易见，科学探究的要素之“猜想”在学生解题的思维过程中产生了妙用。这样的思维过程是学生能够接受、理解并操作的，也是科学探究思想在学生中的真止落实。诚然，这样的猜想还源于学生的物理直觉，但通过教师的鼓励与积极引导，让学生通过“类比、归纳、对称、逆向”去积极猜想，形成假设,这为解决问题提供了内容和方向。二、从学生的两次“动手”彰显“实验探究”的妙用在解题的过程中，有些题廿的情景或过程展现比较困难，怎么办？一一从科学探究思想着手，设计简单的实验展现物理情景和过程，困难不攻自破。情景1：如图2所示，S为电子源，它在纸面360°范围内发射速度大小为巾

7、，质量为加，电量为g的电子6?v0）,MN是一块足够大的竖直挡板，与S的水平距离为厶，挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为mvo/Lq,求挡板被电了击屮的范围为多大?学生“动手”：有学生用硬币或自制圆在平面内转动探索击屮的范围。究其原因，由于巾、B大小一定,则粒子运动的圆半径大小一定，粒了源朝各个方向发射粒了，等效于一个定圆绕发射点O在空间内转动。依据此点，可用硬币或自制圆在平面内转动探索击中的范围，如图3。情景2：如图4所示，一个边长为I的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场。一个边长也为I的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，虚线框对角

8、线必与导线框的一条边垂直，加的延长线平