提升薄弱学校学生高中物理自主探究能力的有效策略探究

摘 要：文章针对高中物理教学中薄弱学校学生自主探究能力的不足，探讨了有效提升学生自主探究能力的策略。通过分析相关理论和实践经验，总结出四个解决对策，如建立启发式学习环境、采用探究性教学方法、提供多样化的学习资源和培养学生的问题解决能力。希望通过文章的研究可以提升高中物理教学质量，促进学生全面发展。

关键词：高中物理教学；薄弱学校；自主探究能力；机械能守恒定律

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2023）30-0100-06

一、 引言

高中物理教学中，薄弱学校学生的自主探究能力相对较弱，这不仅影响了学生的学业成绩，更重要的是影响了学生的学习兴趣和学科发展潜力的发掘。因此，如何提升薄弱学校学生的自主探究能力成为物理教育领域亟待解决的问题，文章以机械能守恒定律为例，探讨了有效的教学策略，旨在为高中物理教学中提升薄弱学校学生的自主探究能力提供参考和借鉴。

二、 高中物理教学中提升薄弱学校学生自主探究能力的重要性

自主探究能力是指学生能够主动参与学习过程，独立思考和解决问题的能力。对薄弱学校的学生而言，培养其自主探究能力可以帮助学生更好地理解和应用物理知识，提高学习成绩，同时也为学生未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。首先，提升薄弱学校学生的自主探究能力可以激发学生的学习兴趣和主动性。在传统的教学模式下，学生往往被动接受知识，缺乏主动性和积极性。而通过引导学生进行自主探究，学生将成为学习的主体，积极主动地参与探究和解决问题的过程。这种积极性的培养可以激发学生的学习兴趣，增强学习动力，使学习变得更加主动。其次，自主探究能力的培养可以提升学生的问题解决能力和培养创新思维。物理学科强调解决实际问题的能力，培养学生的科学思维和逻辑思维。通过自主探究，学生将面临各种问题和挑战，需要运用所学的物理知识进行分析和解决。在这个过程中，学生不仅能够提高解决问题的能力，还能够培养创新思维，探索新的解决方案和方法，培养学生的创造性精神。此外，自主探究能力的培养也符合现代社会对人才的要求。现代社会对人才的需求越来越强调创新、实践和解决问题的能力。通过培养学生的自主探究能力，学生将具备更好的适应能力和解决问题的能力，能够在复杂和未知的情境中灵活应对。这样的培养有助于学生更好地适应未来的学习和工作环境，提高学生的竞争力。总之，提升薄弱学校学生的自主探究能力在高中物理教学中具有重要作用。教师应该在教学中注重培养学生的自主探究能力，提供适当的指导和支持，为学生的全面发展打下坚实的基础。

三、 高中物理教学中提升薄弱学校学生自主探究能力的问题

高中物理教学中存在提升薄弱学校学生自主探究能力的一系列问题。首先，薄弱学校学生缺乏自主学习的意识和动力，导致学生在学习过程中缺乏积极主动的态度。其次，学生对自主探究的重要性和方法了解不足，缺乏相应的指导和培养。传统的教学方式和学校教育环境限制了学生自主探究能力的发展，教师过于注重知识的灌输和记忆，忽视了学生的主动参与和思考。教学方法单一，缺乏启发式教学，缺乏引导学生提出问题、构建实验模型和进行实践探究的环节。薄弱学校的学习资源匮乏，缺乏多样性。实验设备和教学资源有限，无法为学生提供多样化的学习体验。学生缺乏接触实践案例和应用背景的机会，无法将理论知识与实际应用相结合，限制了学生自主探究能力的培养。

四、 高中物理教学中提升薄弱学校学生自主探究能力的解决对策

（一）建立启发式学习环境

1. 设计开放性问题

在高中物理教学中，为了提升薄弱学校学生的自主探究能力，教师可以通过设计开放性问题来激发学生的思考和研究兴趣。例如，在教授机械能守恒定律的内容时，教师可以提出以下问题：如何利用机械能守恒定律解释自由落体运动中的物体速度变化？如果将物体抛上斜面，它的速度会如何变化？为什么？通过哪些实验方法可以验证机械能守恒定律？通过设计这些开放性问题，学生被引导着主动思考、研究和探索。学生需要运用所学的知识，如功与功率、重力势能、动能定理等，结合实际情境进行分析和推理。例如，对自由落体运动中物体速度的变化，学生可以利用动能定理和机械能守恒定律，分析物体在不同高度动能和重力势能的转化，从而解释速度的变化。对物体抛上斜面的情况，学生可以通过计算斜面的势能和物体的动能，进一步推导物体速度的变化规律。这些问题激发了学生自主思考和研究，促使学生深入理解机械能守恒定律的原理和应用。此外，教师还可以引导学生进行实验验证机械能守恒定律。例如，通过实验装置模拟自由落体运动，测量不同高度下物体的速度和重力势能，验证机械能守恒定律的成立。这样的实验可以让学生亲自动手，观察现象、收集数据、分析结果，并与理论知识进行对比。通过实践探究，学生能够更加直观地理解和体验机械能守恒定律，并培养学生的实验设计和数据处理能力。通过设计开放性问题和进行实验验证，学生将成为学习的主体，积极参与自主探究的过程。学生将逐渐培养出解决问题的能力，提升分析思考和创新能力。这种培养方式不仅可以加深对机械能守恒定律等物理概念的理解，也能够培养学生的自主学习能力和培养科学思维，为学生未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。

2. 提供合适的学习材料和资源

首先，教师可以选择一些高质量的实验视频，展示验证机械能守恒定律的实验过程和结果。通过观察这些视频，学生可以直观地感受到机械能守恒的原理和现象，加深他们对该定律的理解。其次，为了更深入地学习机械能守恒定律，教师可以引导学生使用模拟软件进行虚拟实验。学生可以在不同情境下模拟机械能的变化，并进行数据分析和结果比较。例如，他们可以探究摩擦力对机械能守恒的影响，或者研究自行车骑行过程中的能量转化。这些虚拟实验能够帮助学生将理论知识与实际问题相结合，加深他们对机械能守恒定律的应用理解。

此外，教师还可以提供一些实际案例，让学生将机械能守恒定律应用于具体问题的解决过程中。例如，教师可以引导学生研究摩擦力如何影响滑雪者在斜坡上的滑行速度，或者探究弹簧系统中的弹性势能和动能之间的转化。通过这些案例，学生可以更加深入地理解机械能守恒定律，并学会将理论知识应用于实际情境中解决问题。通过提供多样化的学习材料和资源，教师可以激发学生的学习兴趣和主动性。学生可以根据自身的兴趣和学习风格选择适合自己的学习方式，比如观察实验视频、进行虚拟实验或研究实际案例。这种个性化的学习方式可以激发学生的好奇心和积极性，促进他们对机械能守恒定律的深入理解和应用。

3. 创造积极的学习氛围

教师要鼓励学生合作学习，组织学生进行小组合作，共同研究和探讨机械能守恒定律相关问题，促进彼此之间的交流和思想碰撞。为学生提供及时的反馈和指导，教师在学生自主探究的过程中，及时给予反馈和指导，帮助学生纠正错误、深化理解。教师还可以组织学生进行学术展示或小组讨论，让学生有机会分享自己的研究成果和思考过程。教师要鼓励学生参加物理相关的科学竞赛和实践活动，为学生提供实践锻炼的机会，培养学生在实际问题中运用物理知识的能力。通过创造积极的学习氛围，学生将更加积极主动地参与到自主探究中，培养解决问题和创新思维的能力。

通过建立启发式学习环境，包括设计开放性问题、提供合适的学习材料和资源，以及创造积极的学习氛围，薄弱学校的学生可以得到自主探究能力的提升。这样的教学策略将帮助学生深入理解机械能守恒定律，并能将其应用于实际问题中，为学生的学习和未来的科学研究打下坚实的基础。例如，教师提供了一个关于弹簧振子的案例，要求学生研究在不同质量的物体挂在弹簧上时，振子的振动周期是否发生变化。

学生在小组合作中展开讨论和思考。他们首先观察了教师提供的实验视频，观察振子在不同质量下的振动情况。然后，他们开始自主探究，使用模拟软件进行虚拟实验，模拟不同质量下振子的振动周期，并进行数据收集和分析。在讨论中，学生们提出了各自的观点和猜想。有的学生认为质量的增加会导致振动周期增加，而有的学生认为振动周期与质量无关。通过小组合作的交流和思想碰撞，他们共同决定设计一系列实验来验证他们的猜想。学生们使用实验室设备和测量工具，制作了不同质量的物体，并将其挂在弹簧上进行实际实验。学生们仔细记录振动周期的测量数据，并进行数据分析。最后，学生们根据实验结果得出结论：振子的振动周期与挂在弹簧上的物体的质量无关。通过这个具体的研究案例，学生们不仅深入理解了机械能守恒定律的应用，还培养了解决问题的能力和科学思维。

（二）采用探究性教学方法

1. 培养学生自主构建知识和解决问题的能力

在高中物理教学中，为了提升学生的自主探究能力，采用探究性教学方法是一种有效的策略。通过引导学生主动思考和实践，培养学生构建知识和解决问题的能力。教师可以在教学中提供适当的引导，引发学生对物理概念和原理的思考。例如，在讲解功与功率的概念时，教师可以引导学生思考功的定义和计算方法，并鼓励学生通过实际操作或实验来验证和应用这些概念。这样，学生将主动参与到知识的构建和问题的解决过程中，培养学生的自主学习能力。还可以设计一些开放性问题和实践任务，激发学生的思维和创造力。例如，在学习重力势能时，教师可以提出一个问题：“如何利用重力势能解释物体自由下落的过程？”学生可以自主思考和探索，通过观察、实验和分析，提出自己的解释和结论。这样的学习方式可以激发学生的兴趣，培养学生解决问题的能力和创新思维。教师可以组织学生进行小组讨论和合作学习，促进彼此之间的互动和合作。例如，在验证机械能守恒定律的实验中，教师可以要求学生分组进行实验，并让每个小组成员担任不同的角色和任务，如实验操作、数据记录和结果分析。通过小组合作，学生可以相互交流和讨论，共同解决问题，提升学生的团队合作能力和自主学习能力。

2. 鼓励学生进行小组合作探究

鼓励学生进行小组合作探究是培养学生自主探究能力的重要途径，通过小组合作，学生可以共同解决问题，相互学习和交流，提高学生的自主学习能力。首先，教师可以设计一些适合小组合作的探究性学习任务。例如，在学习动能定理时，教师可以要求学生分组进行实验，通过改变物体的质量、速度等条件，观察和记录物体的动能变化情况，并分析其中的规律。通过小组合作，学生可以相互讨论和比较实验结果，深入理解动能定理的含义和应用。其次，教师可以引导学生在小组合作中发挥各自的优势和特长。例如，在小组讨论中，教师可以要求学生轮流担任组长或记录员，鼓励学生承担起组织、引导和记录的责任。通过这样的分工合作，学生可以发挥个人的才能和特长，培养学生的领导能力和团队合作精神。还可以定期组织小组展示和交流，让学生将自己的探究成果向其他小组展示和讲解。这样的交流和分享可以促进学生之间的学习互动和思想碰撞，开阔学生的知识视野和提高解决问题的能力。例如，在学习机械能守恒定律时，教师可以结合教材中的一个例子，引导学生进行小组合作探究。教师提供一个关于滑雪者下坡过程中的能量转化的案例，要求学生研究摩擦力对滑雪者机械能守恒的影响。学生们组成小组，一起设计实验来探究这个问题。他们首先观察了教师提供的实验视频，观察滑雪者在不同摩擦力条件下的下坡过程和能量转化情况。然后，他们开始自主探究，讨论如何设计实验来量化摩擦力对机械能守恒的影响。在小组合作中，学生们共同决定使用不同类型的滑雪板，并在实验过程中改变摩擦力的条件，例如使用不同的润滑剂或改变滑雪板的表面材质。他们仔细记录滑雪者下坡过程中的能量变化，并进行数据分析。通过小组讨论和实验数据的分析，学生们得出结论：摩擦力会减少滑雪者的机械能守恒。他们发现在较大的摩擦力条件下，滑雪者的机械能转化为热能更多，而在较小的摩擦力条件下，滑雪者能够更好地保持机械能的守恒。

3. 提供指导和反馈