物理概念教学中渗透探究思想的尝试
长汀一中 丘东阳
物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分，而且是构成物理规律、建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。对物理概念的理解和认识是教学要达到的目标之一，也是教学的出发点。物理概念是反映物理现象、物理过程本质属性的一种抽象，是在大量观察、实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把一些事物本质的、共同的特征集中起来加以概括而形成的。
物理概念反映着人类对物理世界漫长而艰难的智力活动历程，是人类智慧的结晶，它又使人们在纷繁复杂的物理世界中，把握事物的本质特征，成为物理思维的有力工具。所以，如何突破对物理概念的理解是物理教学的主要任务之一。
概念课的教学过去习惯采用讲授式教学，认为这样多、快、好、省，误以为学生过去的认识水平有限，思维千差万别，让学生去探究，难以走上正轨。而在新课程背景下的教学探究和实践中，我认为概念课教学中要不失时机地渗透科学探究，学生在学习某个物理概念时，必须以探究的思维方式研究它，才能抓住其实质。教师只有在物理概念的教学中同样渗透探究思想，才能使探究的基础更加巩固，使学生的认知结构更趋于合理化和系统化。在探究过程中，让学生不单是记住某些知识点，而是要感悟知识产生的原因和发展过程，以利于学生对知识点的深刻把握。
本文以司南版物理2必修教材第四章第一节的“匀速圆周运动快慢的描述”一些概念教学为例，谈一谈如何在物理概念教学中渗透探究思想。
1. 通过感知活动，创设探究情境，激发探究兴趣。
如在“匀速圆周运动快慢的描述”教学中先利用实验与课件展示几种圆周运动的实例（可以是演示实验，也可以是一些实例视频），请同学们观察它们有哪些特点? 还有哪些现象与它们有共性? 学生通过讨论得出：物体的运动轨迹都是圆周。同学们还能举几个例子吗？（例：转动的电风扇上各点的运动，手表指针的走动，地球和各个行星绕太阳的运动等）就是我们今天要研究的圆周运动。这节课我们就来学习最简单的圆周运动——匀速圆周运动。在概念教学中，我们应提供大量的、表象差异很大的材料供学生去寻找共性的东西，学生寻找的过程就是分析与论证的过程，找到了就说明学生初步获得了分析与论证的能力。
又比如，在学生通过类比懂得什么是匀速圆周运动后，我们再用课件动画展示：一台电风扇选用不同的档位时，叶片转动快慢不同，但都是匀速圆周运动。那如何来描述匀速圆周运动的快慢呢？
这样借助于实验和多媒体课件等直观手段，创设探究情境，让学生有进一步想知道匀速圆周运动是一种怎样的运动，如何来描述匀速圆周运动的快慢，激发了学生的探究兴趣。
2. 通过“观察与思考”，让学生积极参与探究。
科学探究是学生参与式的学习活动,因此要渗透到教学的各个环节之中。长期以来，在以知识为中心的理科教学观念的统治下，探究只可能是一种点缀的形式，因为这种观念把学生看成是一个被动接受知识的容器。而学生在科学探究活动，在参与解决问题，参与作计划，参与决策，参与小组讨论，参与评价的过程中，将所掌握的科学知识联系起来，并把所学的科学内容应用到新的问题中去。通过科学探究活动，学生们对科学探究的手段，使用证据的规则，形成问题的方式，提出解释的方法等一系列问题有了切身的认识和体验，而不仅仅是获得了关于问题的标准答案。
如描述匀速圆周运动快慢的物理量教学中让学生实际观察
时钟秒针上末端A 点和中间某处 B点的运动情况（借助CAI课件模拟演示、观察），思考讨论下列问题
（1）该点经过一段时间后，它们的位置变化用什么物理量来描述比较准确？
（2）如何判断各点在圆周轨道上的运动快慢？
（3）你认为匀速圆周运动与直线运动最显著的区别是什么？
学生通过观察、思考、讨论、交流得出：
圆周运动的位置如何确定？如何判断快慢？
弧长 相同时间内通过的弧长
转角 相同时间内转过的角度
再引出描述匀速圆周运动快慢的物理量——线速度、角速度，并思考如何定义它们。这样，学生通过观察与思考，积极参与小组讨论，参与解决问题过程中，感悟知识产生的原因和发展过程，并且学习探究问题的方法。
在教学中，有计划、有目的地为物理概念的建立提供科学的感性认识的重要途径——“观察与思考”，它是学生由感性认识上升到理性认识的基础，是概念形成的有力依据。因此，教师要根据概念形成的需要，精心设计实验，设计观察与思考的问题，通过学生的积极探究，形成稳固的概念。
3．通过讨论与交流，师生互动，共同学习，共同研究，让学生在快乐中探究获得知识。
教师是教学活动的主导者、引导者、帮助者，学生是教学活动中的主体，认知的主体。学生在课堂教学活动中表现出高度的自主性、自觉性。教师和学生、学生与学生之间的交流、沟通、反馈，目的在于学生的真正参与，是学生的动手、动脑的过程。
如描述匀速圆周运动快慢的物理量教学中讨论“线速度、角速度、周期的关系”，我们设置这样一个问题：一个质点绕半径为r的圆周匀速运动，它的周期为T，试求质点的线速度v和角速度ω，并且讨论它们之间有何关系。
通过讨论、交流，加深对所学知识的理解，掌握知识间的联系。到此，教师还需引导学生进一步思考：以上都能描述圆周运动快慢的线速度、角速度和周期，除了有以上的联系外，还有没有不同的地方?如果学生通过讨论发现周期这一概念更能突显出圆周运动的周期性和重复性，将使学生对圆周运动有进一步的认识。
进一步展开对v＝rω的讨论，以小组讨论的方式得出
(1)r 一定时，v与ω成正比。
(2)v一定时，ω与r成反比。
(3) ω一定时，v与r成正比。
教师继续引导学生联系实际，展开对自行车三轮转动的描述，结合课件了解三轮结构，并引导学生构建简化模型，如图，
讨论(1)A、B的线速度； (2)B、C的角速度；
(3)B、C比A角速度大还是小；
(4)C比A、B线速度大还是小。
在本节课的教学中 (1)通过实验和多媒体课件，获取圆周运动的信息，并在教师和同学的协作交流、同学与同学间的讨论交流，进行自主学习，以达到建构物理知识、提高学习能力的目的。(2)学会科学探究的基本方法：提出问题，假设或猜想，分析综合，评估和交流，得出结论，提出新的问题。
《高中物理课程标准》将“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”列入课程目标、内容目标和实施建议之中，它标志着探究不仅是物理学习的一种方法，同时还是物理课程的目标和重要内容；它标志着将学习重心从过去的过分强调知识的传授和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化。学生在学习过程中经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，体验科学探究的乐趣，认识科学探究的意义，领悟科学的思想和精神，尝试应用科学探究的方法，关注社会现象，研究物理问题，验证物理规律，从而培养学生的探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
物理概念是对物理现象、物理过程的抽象而建立的，教学设计时必须通过感知活动、“观察与思考”、经验事实等一系列实践活动，才能获得研究物理问题的感性材料，在这个基础上，经过认识加工，思维整理，从而突破对物理概念的理解。科学探究思想符合学生的认知和发展过程，将科学探究思想渗透于物理概念的教学中，将会加快从以传授知识为主的传统教学方式向以促进学生发展为主的现代教学方式的转变，最终真正实现新课程改革的目标：提高学生的科学素养。
