本站原创摘 要：在高中物理课程改革的具体目标 “过程与方法”中又着重强调：“使学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律.”要求尽可能的用科学探究的方法来学习物理规律.
关 键 词 ：科学探究；物理课堂；探究
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）19-199-01
一、科学探究的意义
在新课程改革中,物理课程的总目标中明确提出：“使学生通过高中物理课程的学习,达到：学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题.”在高中物理课程改革的具体目标 “过程与方法”中又着重强调：“使学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律.”要求尽可能的用科学探究的方法来学习物理规律.
二、物理规律的科学探究式教学
1.高中教学中的物理规律及其分类
高中物理内容中有许多物理规律,是学生必须掌握的.根据物理规律的发现过程,物理规律的可分为三种类型：实验规律、理想规律和理论规律.物理学中的绝大多数规律,都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,叫做实验规律.如牛顿第二、三定律、法拉第电磁感应定律等.有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实.
如果把这些经验事实进行整理分析,去掉次要因素,抓住主要因素,总结出来的规律,我们把它叫做理想规律.如牛顿第一定律.有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律.如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的.
2.各种物理规律如何进行探究式教学
（1）、实验规律的探究式教学
例如：《探究加速度与力、质量的关系》
首先,先让学生观看生活中的实例,进而提出问题：汽车由静止开始运动,速度发生变化,但两辆汽车速度变化得快慢不同,说明加速度不同,加速度可能与什么因素有关?学生很自然的就想到加速度与质量有关,并且质量越大,加速度越小.
然后再让学生观察实例或观看实验（如：从同一高度在同一斜面上由静止释放的小车,当到达水平面时,一个在光滑木板上运动,一个在粗糙的毛巾上运动,两辆小车减速得不一样快；同一个木箱,一个人推与两个人同时推,运动得不一样快）,进而提出问题：两种情况下,质量相同的小车或物体减速或加速得不一样快,说明加速度不同,加速度还可能与什么因素有关?学生很自然的就想到加速度与力有关,并且力越大,加速度越大.在此基础上进一步启发学生猜想加速度与质量、力的具体关系如何,从最简单的角度,学生猜想加速度可能与质量成反比、与力成正比.
然后让学生结合以前的实验方法设计实验验证自己的猜想,在设计实验的过程中,学生可能设计出很多实验方案,此时教师可结合本校的实际情况让学生进行实验,学生在结合自己的实验结果进行综合、分析、归纳,最终得出加速度与质量成反比、与力成正比.
（2）、理想规律的探究式教学
例如：《牛顿第一定律》
首先创设情境,提出问题,让学生观察实验想象：用手轻推板擦,板擦向前运动,去掉推力,板擦立即停止运动.并提出问题：亚里士多德根据这种现象得出“力是产生运动、维持运动的原因”.这一论断是否正确?
然后分析问题,进行科学猜想.这个环节是培养学生创新能力的关键环节,应鼓励学生展开想象大胆猜测,但这种猜测并不是主观臆想,必须是有事实根据的科学的猜想.经过分组讨论,学生提出这样一个现象：如果手推板擦的力较大且作用时间比较长,当手不再推时,板擦不会马上停下来,还要运动一段距离.板擦失去推力还可以继续滑行,那么说“力是维持运动的原因”则有欠妥当.此时学生已开始对亚里士多德的观点有所怀疑.教师可以继续引导：板擦最终还是会停下来的 ,为什么?经讨论由学生得出猜想：地面的摩擦力是板擦速度减小的原因,若摩擦力减小,则板擦运动距离变长；若摩擦力为零,物体的速度将不发生改变,做匀速直线运动.
（3）、理论规律的探究式教学
例如：《万有引力定律》
可以采取这样的方式：先观看视频：月球围绕地球运动,熟透的苹果落回地面.然后提出问题,苹果为什么会落地?月球为什么会绕地球做圆周运动?思考如果在月球所在位置上把苹果以与月球相同的速度抛出,苹果会落地吗?
然后得出结论：此时苹果和月球就在地球的引力作用下做同一种运动.进而猜想地球对月球的引力和地球对苹果的引力是同一种力.怎么验证猜想的正确性呢?首先由太阳对行星的吸引作用,得出知道地球对月球的引力的表达式,猜想出地球对苹果的引力表达式.在牛顿的年代,由于月球的质量、引力常量未知,无法直接算出地球对月球的引力,此时引导学生比较由引力产生的加速度.通过比较得出,地球对月球的引力和地球对苹果的引力是同一种力.
然后进一步推广：地球对物体的吸引、行星对卫星的吸引、太阳对行星的吸引,它们的吸引力都是本质相同、规律也相同的力,由此得出万有引力定律.通过这节课的学习,让学生追根溯源,使教学过程成为学生内心体验和主动参与的再发现过程.学生通过这样的探究学习活动,学到的知识印象深刻,来龙去脉清楚,更容易唤起学生的创新意识,同时也发展了学生的探究思维.