摘要以“物质的跨膜运输”的教学为例，结合探究植物细胞结构和功能的统一的问题，探讨了高中生物课中探究性学习的方式及其意义，力图通过实施具有科学研究价值的探究性学习过程，提高学生进行科学实验和科学思维的能力，促进学生学习方式的改变。
关键词生物学教学跨膜运输教学探讨
中图分类号：633.91
文献标识码B
细胞结构和功能的统一是生物学理论的基本观点之一，认识细胞结构和功能的统一性，是形成辩证唯物主义自然观的基础。物质进出细胞的方式是高中生物知识中的基础内容。如何在教学中实践课标理念，帮助学生理解科学过程和本质?笔者在“物质的跨膜运输”的教学中，引导学生从“探究植物细胞结构和功能的统一”的课题人手，以水分子和蔗糖分子的跨膜运输方式为具体的探究内容，试图通过丰富的过程性体验，提升学生对有关实验的科学价值的认识，改变学生的学习方式。1教学内容建构体现由未知到获知的过程
在新课程下，教师不仅是教材的使用者，更是教材的建设者。在各版本的教材中，观察细胞质壁分离和复原的实验一般是安排在学习物质的跨膜运输方式之后，作为验证性实验开设。笔者在教学实践中突出学习过程的探究性，引导学生经历由未知到获知、由现象到本质的过程性探讨，使学生通过实验不仅学习了物质跨膜运输的知识，还学习了在实验中获取科学知识和进行科学思考的方法。
教学中教师以“探究物质的跨膜运输方式”为具体教学内容的中心，以学生当前的知识水平和课程背景为设置问题的基础，在“探究植物细胞结构和功能的统一”课题下，体现科学方法和科学思想的统一。在学生活动前，师生共同分析动物细胞和植物细胞在结构和功能上的差异，特别是识别再认细胞中的生物膜系统，说明物质的跨膜运输既具有普遍性，又因不同的膜而有特殊性，在探讨物质进出细胞的方式中，体现细胞的结构和功能统一的思想。
探讨影响植物细胞发生质壁分离和复原的因素，分析实现物质跨膜运输的条件，探究水分子跨膜运输和蔗糖分子跨膜运输的方式等，从教师教学的环节看，是根据教学内容预设问题和实验，引导学生学习完成教学目标。而从学生学习的过程看，这就是一个由提出问题开始的探究活动，是一个解决问题的科学研究过程，是创造知识和形成能力的过程。学生提出了各种问题，有些问题貌似简单，有些问题在提出时可能还不很确定，而教师应该相信，在每个问题提出前，都曾被学生反复酝酿斟酌，是基于原有知识积淀的探寻。
2实验材料选择体现结构和功能统一的普遍规律
选择适当的实验材料，对于实现教学目标非常重要。在教材中，一般以洋葱表皮细胞作为实验材料，说明水分子跨膜运输与细胞内外溶液渗透压差有关，同时说明蔗糖分子不能通过跨膜运输进入洋葱表皮细胞。除了洋葱表皮细胞，选择其他植物作为实验材料，对于学生形成细胞结构和功能统一的观念具有积极的意义。
具体选择实验材料时，教师需要考虑：如果选择的实验材料学生不熟悉，会增加实验以外的负担；如果实验材料不便于操作，会增加实验的难度。由于利用黑藻观察叶绿体和细胞质流动的实验刚刚结束，学生对黑藻比较熟悉，黑藻的叶结构比较简单，一般绿色部分只有3-4层细胞构成，是观察实验的好材料。实验材料种类的增加，使实验中的变量复杂化了，学生的问题增多了，增强了学习过程的探究性。结合黑藻细胞在不同浓度的蔗糖溶液的变化情况，学生对洋葱表皮细胞中发生质壁分离和复原现象的讨论，就不再局限于现象本身了，因为学生看到了一个存在于植物细胞的普遍现象，在观察到的现象的启发下，已经感悟到植物细胞的质壁分离和复原的普遍意义。
在真正的研究中，学生会发现许多问题。例如：为什么在同样浓度的蔗糖溶液中，不同部位的洋葱表皮细胞的反应不同，黑藻细胞和洋葱表皮细胞的反应也不相同?怎样解释在不同浓度的蔗糖溶液中，黑藻细胞和洋葱表皮细胞发生的反应?通过分析实验现象，不仅说明不同物质跨膜运输方式可能不同，还在实验中意外地“发现”了测定细胞液浓度的方法，真实地体验了科学探究的过程。
3学习实验过程体现观察发现和思考领悟的科学探究过程
高中课标指出：每个探究活动应有学生未知答案的问题。在本课的探究活动中，由于配制了3种质量分数的蔗糖溶液、提供了黑藻和洋葱鳞片叶两种植物材料，而不同部位的洋葱鳞片叶的细胞液浓度也有差异，为学生的问题解决过程创设了未知的条件，为探究发现提供了比较广阔的认知背景。学生实验探究过程简述如下。
①提出问题。
学生分析教材列表中动物细胞在低渗、等渗和高渗溶液中的形态变化，结合探究植物细胞结构和功能统一的学习要求，思考影响细胞跨膜运输的因素，初步考虑细胞结构和细胞内外溶液的浓度差(渗透压差)的关系。学生根据教师和课文提供的信息，初步提出自己的研究问题。
②作出假设。
教师要引导学生确认自己提出的研究问题，并作出相应的假设。保证每个学生都是在有问题的情况下进行学习，并且问题确实与教学目标一致。
③设计实验。
教师建议学生利用提供的实验材料和试剂设计实验，并交流实验设计方案。三种质量分数的蔗糖溶液为0.15g／mL、0.3g／mL、0.5g／mL；清水；洋葱鳞片叶、黑藻等：
④实施实验。
制作临时玻片标本，运用引流法进行实验，在高倍镜下观察细胞的变化。教师建议学生实验时，依蔗糖溶液由0.5g／mL、0.3g／mL、0.15g／mL至清水的梯度顺序进行实验，及时判断细胞是否发生了质壁分离，思考发生了质壁分离的细胞在什么条件下复原，并进行相应的操作。确认发生变化时细胞外液的溶液浓度。记录实验结果。
⑤分析实验结果。
水分子的跨膜运输受到细胞液和细胞外溶液浓度的影响。由于实验过程表明，细胞发生的质壁分离或复原现象与水分子进出细胞有关，故推测，蔗糖分子可能不能进入细胞。
⑥得出结论。
植物细胞的结构与功能具有统一性。影响水分子跨膜运输的因素：存在细胞膜(原生质层)和细胞膜两侧溶液的浓度差；蔗糖分子的跨膜运输方式与水分子不同，需要进一步探究。
⑦进一步探究。
各种不同物质的跨膜运输方式有什么不同?蔗糖分子的跨膜运输方式究竟是怎样的?以新问题结束课时，激发学生进一步探究物质跨膜运输的方式的学习热情。
在实验中，有学生发现0.15／mL的蔗糖溶液最接近洋葱外侧鳞片叶的细胞液浓度；有的学生用位于洋葱鳞茎内部的鳞片叶实验时，反映在用0.3g／mL的蔗糖溶液处理时，细胞不发生质壁分离，而在用0.15g／mL的蔗糖溶液处理时，还出现了细胞膨胀、液泡变大的现象，并推测此处细胞液浓度较高。学生发现黑藻细胞在0.3g／mL的蔗糖溶液中，很快发生质壁分离。这些发现，实际上更加具体地说明了植物细胞结构和功能统一性的问题。
关键词：新课程理念；探究式教学；开放性和弹性
中图分类号：G633.7文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）05-0343-02
在科学教育中的科学探究，是让学生经历与科学工作者进行科学研究时的相近或相似的过程，从中获得知识与技能，体验探究的曲折与乐趣，感受科学思想和树立科学精神。但如何使探究式学习较好地落实到课堂教学中去，一直是我们在探索和思考的问题。
1.探究氛围要自由、民主
心理学实验证明：在宽松自由的时空内，一个人的思维最活跃，人的创新性思维活动也体现的更为突出。正如"颤抖的手写不出好字，恐惧的心理提不出好问题。"因此，教师要善于营造高度民主、轻松活泼、互相理解的课堂教学氛围，要善于使用夸奖的言辞、友好的微笑、热情的鼓励来激发学生不断创新的欲望和需要。使学生感到没有任何形式的压抑和强制，在自由的学习环境中让思维驰骋，提出疑难假设，在讨论中毫无顾忌地发表自己的见解。
例如：教师在"超重失重现象"的教学中，问：怎样才能使底部有孔的矿泉水瓶内的水不流出，希望学生做出使矿泉水瓶做自由落体、平抛运动的回答，不料却是"用绳栓住瓶子底部一端使其在水平面内转动"，教师答："现在没有绳子"，然后不予理睬。这样的答复比起诸如"这有什么好说的"、"怎么会有这样的想法"、"这个想法太可笑了"等好一点，但都是对学生自由、大胆猜想的一种否认，极大地打击了学生的积极性，就足以使一个创新型的人才毁灭。因此，教师要尊重每一位学生、允许学生异想天开和喜新厌旧，钻牛角尖，允许学生自由讨论和面红耳赤的雄辩，使学生真正体验到民主：教师与学生之间的民主，学生与学生之间的民主。
2.探究问题要与生活紧密结合
来自于生活的知识最容易让学生产生兴趣和共鸣，最能让学生产生探究愿望，因此，探究活动的设计应该从教学实际和学生的实际出发。首先，探究的课题应该能激发学生的兴趣，符合学生的年龄特征。通过探究活动应该能培养学生热爱自然、理解自然的情感以及对科学的探索兴趣。如：探究物体运动速度的变化（从蜗牛的爬行到小狗等动物的奔跑、从玩具车的行驶到飞机、火车的飞驰、从地球的运动到日月星辰的天体变化。对学生来说，探究活动各个环节的难易程度是不一样的，适当地选择活动，突出其中的不同环节，对于学生熟悉科学探究的全过程，充分发挥它的教育作用十分必要。其次，探究活动应紧密联系生产与生活实际，越是贴近生活的探究活动，越是与学生的经验相矛盾的探究活动越能激发学生的探究热情，开拓学生的思维。例如，在探究动量定理的知识时，在新课引入中联系生活中的头盔、接篮球时的动作等。让他们用眼睛去看、用耳朵去听、用手去触摸……这样的探究活动告诉他们科学探究并不遥远，科学探究的活动其乐无穷，只要留心生活就可以获得知识。
3.营造物理课堂的探究氛围，创设科学的探究情境
课堂教学的成败主要取决于教师的组织和引导。那么，教师应该如何引导呢？首先，营造物理课堂教学情境。在过去的课堂教学中，教师没有充分发挥学生的主体地位，忽视了学生的主观能动性，把学生当作被动接受知识的容器，教师机械地向学生大脑灌输知识。这种独霸课堂的行为严重阻碍了学生的思维活动。要改变这种不良现象就必须营造民主、平等、宽松的学习氛围，运用各种教学手段营造课堂情景，激发学生的学习兴趣。这就要求教师既要具有渊博的科学文化知识、扎实的专业基础知识、较强的课堂组织能力和教学机智，更要具有高尚的人格魅力。同时，在课堂教学中，教师的语言要准确、生动、形象、富有幽默感和感染力，让学生在轻松愉快的环境中获取知识、发展思维、建立开放式的课堂教学。其次，创设探究的场所。有了激发兴趣的情景，点燃了学生探究新知的欲望而没有必要的探究场所，只会是昙花一现，失去教学的最佳时机。因此，教师必须抓住教学契机创设学生探究新知的场所。
4.物理探究式实验教学的策略
将演示实验变为探究性实验。在高中物理人教版教材中，有许多的演示实验案例，而演示实验只会让学生感受到教师所讲授的知识具有科学性和真实性，对培养学生的创新思维和与探究能力没有很大的作用。我们需要将部分学生可以独立完成的实验，让学生自己进行动手操作，在讲课的时候，多采用提问式和启发式的语句。例如教材中关于"失重和超重"章节的内容，教材设计将瓶子的瓶盖部位和瓶子底部位置扎几个小洞，使瓶子进行高空坠落，但瓶子里面的水不会向外面溢出。而大部分学生都以为此种现象的出现是由于失重现象的产生，为了让学生得到更好的理解，教师可以进行创新尝试，把瓶子底部的四周都打上小洞，让学生在不同角度进行观察，再将瓶盖和瓶子底部都有洞的瓶子静止的放在实验桌上面，水就会从瓶子里面流出来，学生就会明白这不是失重现象。再将只有瓶子底部有洞的瓶子静止放在实验桌上，而水并不会从瓶子里面流出来，从而让学生知道了大气压力的作用。通过探究式学习，学生会开拓自己的视野，物理素养也会得到进一步提升，而且顺应了现今的教育要求。
综上所述，在我们学习科学探究的理念时需要认识到：学习科学探究不是一蹴而就的，应有计划、分阶段、按步骤、有目的地实施，循序渐进地学习有助于学生深入认识科学探究的本质，教师要把握其精神，使课堂达到"神形兼备"的境界。
参考文献：
关键词：探究式学习；植物生理学；实践创新能力
所谓探究式学习，就是指学生主动探究的学习活动，是一种学习的理念、策略和方法。探究式学习是在教师的指导下，学生运用探索研究的方法展开的以自主学习和合作讨论为前提，以教材为基本内容，以学生为学习主体，以培养探索精神和实践能力为目标的学习方式。要为学生创造良好的学习环境，提供获取知识的渠道，并将学到的知识加以综合应用于实践，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略。
植物生理学的任务是，研究和了解植物在各种环境下，进行生命活动的规律和机理，并将这些研究成果应用于一切利用植物生产的过程之中。它是种植类专业重要的专业基础课，具有很强的实践性。植物生理学教学的目的是加深学生对植物生命活动普遍规律的理解和掌握，更重要的是使学生学会对各种植物在不同环境条件下表现出的特定的生理现象，进行科学研究的方法。将探究式学习应用于植物生理学教学中，是对教学方法改革的一个探索，并具有积极的实践意义。
探究式教学的具体实施过程包括：提出问题、组织探究、验证结论及评价探究。具体运用的方法多种多样。就植物生理学这个学科而言，可以运用下面方法开展探究式学习。
一、创设问题情境，引导学生提出问题
（1）运用逻辑推理的方法，引导学生提出问题。植物生理学是一门既抽象，又实践性比较强的学科。在教学过程中，教师以问题为载体，创设类似一种科学研究的情境和途径，可以使抽象的问题变得具体化。再引导学生设计巧妙的实验，增加学生学习的乐趣，同时也激发了学生的求知欲，提高了发现问题的能力。例如：植物的水分生理一节中，关于叶片的蒸腾作用能散失大量的水分这部分内容，首先让学生观察叶子在显微镜下细胞结构图，了解各组成细胞的形态和功能；然后提出问题，蒸腾作用为什么会散失水分？设计哪些实验可以证明水分可以从叶片蒸发？引导学生从植物的结构特征、叶片的结构特片以及气孔结构和气孔细胞的活动特点上推出结论：叶片的蒸腾作用会散失大量的水分。并且可以进一步讨论什么状态下叶片可以蒸发的水分最多，哪种状态下最少；在植物生产上，可以用什么方法减少水分的散失。确定了叶片散失水分的理论依据，然后设计简单的实验。由此，还可以引导学生设计植物叶片蒸腾作用散失的水分占总失水的量的实验，还可以设计不同植物散失水分的多少并不相同的实验，等等。通过这种教学方式，不仅收到了良好的教学效果，还培养了学生分析问题、研究问题、设计实验、进行科学研究的能力。
（2）运用生活中的自然现象，引导学生提出问题。植物生理学课中的内容，有的现象非常直观，但产生这些现象的机理却是要学习讨论的内容。教师可根据现象，引导学生实验，根据实验过程进行讨论，最终得出结论。例如：植物的运动一节内容中，可以举出向日葵的花、窗台上的花盆里的叶子，都有共同的特点，就是向着阳光充足的方向生长，给出植物的向光性的概念。由此可以引导学生运用所学的知识解释这一现象，那就是植物向光性产生的机理是什么？怎么证明？进而促使学生设计实验。
二、让学生体会探究过程，提高实践创新能力
培养学生的研究能力，是探究式学习的另一个重要方面。从自然科学认识论来看，主要是从感性到理性，从形象到抽象的认识过程。坚持实践认识再实践再认识的认识论。从方法论来看，就是坚持理论与实践的统一，其方法要有序可寻，循序渐进。在植物生理学课上，仅做到引导学生提出问题远远不够，还必须教会学生如何去解决这些问题。如在叶片蒸发水分的问题上，如何去验证，这就需要设计实验。可以提出几项要求，①选择实验的材料；②实验对象的取材范围；③实验对象放置的地点；④收集到水分的测量；⑤如果是两种植物进行水分散失的比较，又如何设计，需要将原来的实验做哪些改动等。通过这些要求，学生就会自己动手设计实验，体会了探究的过程。
探究式学习更重要的方面在于培养学生多角度分析问题的能力，培养学生科学的思维方法，那么就要教会学生：①要学会系统思维，掌握发现知识的内在规律的能力；②要学会逆向思维，掌握从反面分析问题的排除能力；③要学会概括思维，掌握综合能力；④学会辩证思维，掌握全面考虑问题的能力；⑤学会发散思维，掌握多角度着手处理问题的能力。
三、对探究结果进行评价，形成良好的学习、研究品质
通过学生自主参与，经历探究的全过程，可以得到问题的答案，以及实验的结果等；还可以对设计的实验进行分析比较，在教师的引导下，发现存在的问题，肯定做出的成绩。这样不仅可以收到很好的教学效果，还能够培养学生探究专业知识的积极态度，为学生在将来的工作岗位上进行新的学习和研究奠定坚实的基础。
结论：把探究式学习融入到植物生理学教学，达到培养学生自主学习的能力和创新能力，就必须精心设计每一节课。要具有启迪性的前言，每个知识点中要有有趣的故事，设计巧妙有趣的实验，把学生带进一个变幻神奇的知识天地，从一开始就埋下探究学习的种子，给学生留下一个“新鲜好奇”的印象，让学生产生一种跃跃欲学的感觉。在教学中，充分抓住学生的竞争心理组织教学，合理引进竞争机制，会极大调动学生的积极性，学生成功的体验会增强学生的信心。并且有意识地让他们争论，与教师质疑，大胆发表自己的见解，创设民主、和谐的师生关系。
【关键词】物理现象；培养；探究兴趣
爱因斯坦有句名言：“兴趣是最好的的老师。”古今中外，凡有成绩者无不对自己所从事的事业有着浓厚的兴趣，兴趣推动着他们孜孜不倦地追求而取得成功。科学家丁肇中用6年时间读完了别人10年的课程，最后终于发现了“J粒子”，是第三位获得诺贝尔奖金的华人。记者问他：“你如此刻苦读书，不觉得很苦很累吗？”他回答：“不，不，不，一点儿也不，没有任何人强迫我这样做，正相反，我觉得很快活。因为有兴趣，我急于要探索物质世界的奥秘，比如搞物理实验，因为有兴趣，我可以两天两夜，甚至三天三夜呆在实验室里，守在仪器旁。我急切地希望发现我要探索的东西。”学生只有对学习感兴趣，才能把心理活动指向和集中在学习的对象上，使感知觉活跃，注意力集中，观察敏锐，记忆持久而准确，思维敏锐而丰富，激发和强化学习的内在动力，从而调动学习的积极性。兴趣的形成和家庭教育、教师的教学、周围环境的影响、学习者有意识的自我培养有关。
下面主要讨论利用物理现象培养初中生的科学探究兴趣。在义务教育物理新课标中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。初中生刚开始较系统地学习物理，在物理教学中，引发培养学生的探究兴趣显得尤为重要。
一、物理现象是物理探究的源泉
物理现象是自然界及社会生活、生产中客观存在且未被加工的与物理学有关的原始现象，是进行物理探究的重要素材。
杨振宁教授认为：“很多学生在物理学习中形成一种印象，认为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分，物理学最重要的部分是与现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学的根源。”由此可见，物理现象对物理学研究起着重要作用，物理现象也是物理探究的源泉。
二、物理现象对激发学生物理探究的兴趣起着重要作用
在传统教学中过份强调物理习题教学，而传统的习题往往与物理现象脱离，使学生满脑子都是抽象的模型——小球、斜面、光路图……，使学生感受不到物理现象的真实与鲜活的一面。久而久之，使学生感到物理学就是脱离生活的、抽象的、枯燥无味地分析、运算。脱离现实生活的习题使学生失去学习物理的兴趣，也失去了科学探究的兴趣。
要培养学生的科学探究兴趣，就要从学生在生活中所熟悉的现象入手，引发他们提出问题，从而进行科学探究。例如在学习光的折射时，课前先让学生回家做如下的小实验：取一只透明玻璃杯盛入一些水，把一支铅笔斜插入水中，从杯子的侧面看上去会看见什么现象？（铅笔好象在水面处折断）。课堂上，教师引导学生分析引起这种变化的条件是什么？产生这种现象的原因可能是什么？进而在教师的指导下探究光的折射规律。这样的小实验取材方便，学生容易做，有助于激发他们进行科学探究的兴趣。通过对物理现象提出的问题进行探究，培养学生保持对未知世界探究的激情和兴趣，使学生掌握基本的探究方法，会使学生在今后的学习、工作、生活中终生受益。
三、如何利用物理现象激发学生的探究兴趣
（一）利用学生周围常见的物理现象激发学生的探究兴趣
学生周围常见的物理现象可分为自然现象、社会生活中与物理有关的现象、社会生产中与物理有关的现象等。
千变万化的大自然，包含许多物理现象，教师要结合教材内容，有针对性地选择适合学生的年龄特点和知识结构的现象，引发学生的好奇心，开展科学探究活动。例如用雨后天边出现彩虹的现象，引入光的色散的探究，并且让学生回家用一块平面镜斜插入水中，在阳光下将白光分解成七色光，学生由此原理设计的“平面镜分解太阳光”的小制作，在惠州市中小学生科技“三小”大赛中荣获二等奖。
学生生活中的物理现象是学生能看得见、摸得着、感觉得到的，是学生亲身经历的具体、直观的活生生的事情。教师要充分挖掘其中的物理问题，引导学生进行科学探究，使学生感到原来物理知识并不是高不可攀、神秘莫测的，而是和我们生活息息相关，原来我们每天就生活在物理学的世界里。这样就会打消部分学生对物理的畏惧情绪，增强他们学好物理的信心。例如，夏天从冰箱拿出的一瓶冷饮，过一会，冷饮瓶外会“出汗”，请学生分析其中的原因，由此探究液化发生的条件。再如，夏天在烈日下，站在河边（海边）的沙滩上，砂石热得烫脚，而站在河水（海水）中却是凉爽的。由此引导学生探究比热容的有关知识。这些现象，学生根据已有生活经验，懂得其中的部分道理，但又不准确、不完整，他们有着强烈的欲望想知道其中的究竟，教师可充分顺应学生的探究欲望，引导学生开展有关的探究活动。这样，学生在探究活动中的积极性、主动性大大提高，探究活动的效果更好。
社会生产活动更是应用物理知识的典范。教师合理选取其中所包含的物理现象，提供给学生作为探究的素材，可以使学生感受到物理学在推动人类文明进程中所起的巨大作用，从而激发学生学习物理的自豪感、责任感、使命感。例如这样的现象：汽车在松软的泥土地上会陷进去无法开动，而履带式推土地、挖掘机却能在松软的泥土地上面进行工作。由此让学生讨论其中的原因，进而探究压强的有关知识。
教师要结合课程内容，恰当地选择物理现象，可以充分调动学生开展科学探究活动的积极性，日久天长，则可培养学生的科学探究兴趣。
（二）创设有趣的物理情境现象，激发学生的探究兴趣
在生活中我们不难发现：青少年学生大多喜爱观看魔术表演，往往对魔术师的神奇表演惊叹不已。看完表演后往往会跟同学热烈讨论魔术师是怎样完成这些神奇的表演的，以致于想亲自上阵完成这些表演。这从小店中卖“溜溜球”这类魔术玩具的生意火爆中可略见一斑。由此想到，我们广大教师在物理教学中不妨也当一回“魔术师”，给学生做一些有趣的实验，在这种生动有趣的氛围中，顺理成章地引导学生开展探究活动。下面举例说明。
带电后的气球会发生一些奇妙的现象，教师可用来引发学生探究摩擦起电的有关知识。具体做法如下：用干燥的丝线将气球悬挂起来，再用干燥的尼龙布摩擦气球表面，使气球带电，用摩擦过气球的尼龙布靠近气球，布会吸引气球（异种电荷相互吸引）。让用尼龙布摩擦过的另一个气球靠近它，气球又会受到排斥。当把带电的气球靠近人的头部，会看到毛发竖立。
在探究浮力的大小与哪些因素有关时，教师也可以让学生当一回魔术师。课前布置学生在家里做如下的实验：取一只玻璃杯装适量的水，把鸡蛋放入清水中，观察鸡蛋在水中的位置。然后不断往水中加盐，并且轻轻搅拌，观察鸡蛋是否会悬在水中，再继续加盐，直到鸡蛋上浮至液面。当学生亲自体验了魔术的过程，接下来是急于知道迷底，便会带着浓厚的兴趣进入探究阿基米德原理的学习活动中。
（三）创设与学生原有看法相矛盾的实验，激发学生的探究兴趣
学生在学习中自然会把生活经历中的对一些现象的看法迁移到学习中，这种迁移的有些是有助于学习新的物的物理知识，以形成正确结论。但是，有时这种迁移会妨碍学生学习新知识，教师需要在教学中创设一些跟学生原有看法相矛盾的实验现象，跟学生原有看法相撞击，使学生对以往的看法产生质疑，碰撞出学生探究科学真相的火花。纵观物理学的发展史，对已有的经验看法产生质疑，往往是产生重大科学发现的契机。例如伦琴射线的发现，卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子的核式结构，这样的事例举不胜举。
例如教师可以布置学生在家里做“纸锅烧水”的实验，学生发现装有水的纸锅在火上不会燃烧，这与学生原有的看法（纸遇见火就会燃烧）相矛盾。进而引导学生探究其中的科学道理，然后让学生尝试举出该现象在实践中的应用实例（例如在火灾现场逃生或等待救援时，可用浸水的毛巾被披在身上或用水把衣服浸湿以防止被火烧伤。火箭发射塔下面的防热水池，等等）。培养学生将科学知识应用于日常生活、社会实践的意识。
再如，为了探究浮力产生的原因，可以做如下小实验。把一只塑料饮料瓶的瓶底剪去做成一漏斗形状容器，让一只乒乓球轻轻堵住瓶口。向瓶内倒水，可以看到浸在水中的乒乓球虽然排开一定量的水，但并不浮起来（图1）。用瓶盖或手将瓶口堵住，让从夹缝流出的水聚集在乒乓球底，这时乒乓球向上浮起来（图2）。这个实验的独特作用是让学生从“知”的环境中发现“未知”，使他们原有的认识结构（物体受到浮力）与面临的现实（浮力消失）。产生矛盾，造成的心理上的不平衡，从而产生探求新知识（浮力产生的原因）的强烈愿望。
（四）用物理实验现象模拟一些抽象的物理理论，增强学生的探究兴趣
初中生由于物理知识的局限性，对于有些复杂的理论暂时难以理解，这时，教师可自制教具，通过实验现象直接说明，起到事半功倍的效果。
学生在了解了我国的载人航天工程，探月工程等在太空探索方面取得的重大成就后，对火箭的飞行原理很感兴趣，为了给初中生解释清楚反冲运动，教师可制作“气压水火箭”。具体做法如下：取一只壁较厚实的塑料饮料瓶，在瓶盖上钻一小孔后加装一只自行车气门咀。给瓶子里装入适量的水（体积为瓶子容积的1/4至1/3），拧紧瓶盖，用打气筒通过气门咀给瓶里打气），使瓶内充满压缩空气。然后把瓶子竖直倒立于一自制圆环形支架上，用手拨出气门咀中心的气门芯后，瓶内的水在压缩空气的压力作用下高速向下喷出，同时水产生向上的反冲力推动瓶子象火箭一样向上飞去，飞行高度可达几米高。这样的实验形象直观地模拟了反冲运动，使学生容易理解火箭飞行时的力学原理。
再如，学生在刚开始学习电路时对“局部短路”难以理解，教师可先通过演示实验现象说明，理论解释留给学生在学习完欧姆定律后自行探讨。
（五）课后作业要贴近生活、走向社会，侧重于实践活动
课后习题要选取把物理知识与实际生活、社会生产相结合的题目。适当增加探究实践活动，包括：家庭小实验、小观察、小制作，体验性活动，社会调查等，培养学生的动手实践能力。在实践中发现问题，解决问题，不断增强学生对实践中物理问题的好奇心和探究欲望。例如，学生在家里结合手电筒，利用铅笔芯制作滑动变阻器；用100瓦废灯泡灯丝一段（或废日光灯管的灯丝），探究金属的电阻与温度的关系；让学生制作潜水艇模型；到校外调查人们使用电池的种类及废弃电池的处理情况，上网查找电池中所含化学物质对环境的危害，探讨对废电池可行的环保处理方案；等等。
综上所述，只要教师在教学中恰当地选取、创设有关的物理现象，引发学生提出问题，从而进一步进行科学探究，使学生多参与探究实践活动，长期坚持，使学生能保持对自然界、对未知世界的好奇心，培养学生对科学探究的兴趣。
【参考文献】
[1]付兴锋，范鸿飞，陈清梅，邢红军.运用原始物理问题培养中学生物理能力的研究[J].中学物理教学参考，2006，(6).
一、借助课本实验
实验是进行科学探究的重要手段,课本实验往往是为建立某一化学知识而安排的。如果我们在学习时不满足于课本所获结论,对课本实验进行拓展探究,往往会有意外的收获,同时也会对探究过程有更深入的理解。
例1.蜡烛(由石蜡和棉线造成的)是我们身边一种常用的物质。课本上已经对蜡烛的性质及其燃烧生成物进行了探究,林林同学在学习这部分知识时对蜡烛有了新的认识,决定在家里对其继续进行探究,以获取更多的知识。请你根据他的如下探究实验,利用所学的化学知识和生活经验回答有关问题:
(1)林林取一支蜡烛将其点燃,燃烧一段时间后,林林发现有一部分蜡烛受热熔化后产生的蜡油顺着蜡烛壁流下来,你认为此变化是变化(填“物理”或“化学”)。根据此现象可推测石蜡的熔点。林林由此得出经验,做此实验时一定要小心,防止被熔化的蜡油烫伤。
(2)林林拿一只玻璃杯罩在蜡烛火焰上方,发现玻璃杯内壁被熏黑。为此他决定采取以下做法,你认为他的做法不正确的是()。
A.反复实验,并观察是否有相同现象
B.上网查找资料,探究生成的黑色固体是什么
C.与本次实验目的无关,可以不予考虑
D.到学校与老师或同学共同讨论生成黑色物质的原因
(3)在探究的过程中,林林将一短玻璃管插入焰心,发现有气体从玻璃管另一端导出,用火柴能将导出气体点燃。他反复几次实验都有相同的实验现象产生。
提出问题:玻璃管导出的可燃气体是什么呢?
猜想与假设:林林认为导出的气体可能是石蜡蒸气。
实验方案:林林根据自己的猜想,换了一根较长玻璃管,用冷的湿毛巾包住玻璃管,在玻璃管另一端用火柴做点火实验。
现象与结论:林林认为,如果观察到现象,则猜想正确。
解析:本题是借鉴课本上对蜡烛的性质及其燃烧后的生成物探究基础上,对蜡烛的进一步探究。(1)是否有新物质生成,是判断物理变化还是化学变化的依据,根据实验现象蜡烛受热熔化后产生的蜡油顺着蜡烛壁流下来,没有生成新物质,属于物理变化。同时也说明石蜡的熔点较低。(2)实验时,我们要有严谨的科学态度,既不能敷衍了事,也不能墨守成规,只有善于发现问题、提出问题,才会有所创新。对于实验中的反常现象,要通过相互讨论、查阅资料等,弄清真相,也可通过反复实验,多次对比,找出原因。(3)根据(1)的判断,石蜡的熔点较低,可推测出石蜡的沸点也较低,受热易汽化为蒸气,若用冷的湿毛巾包住玻璃管,石蜡蒸气会冷凝成固体,玻璃管的另一端将不能点燃。反之,若玻璃管内壁没有固体出现,则证明该气体不是石蜡蒸气,还需做其他猜想。
答案:(1)物理较低(2)C(3)玻璃管口不能点燃,去掉毛巾玻璃管内壁可看到有冷凝的固体
点评:此题是利用课本实验进行的深入探究,不但巩固了课本实验探究内容,而且又获取了新的知识。
例2.小红所在的化学研究性学习的小组同学一起做完课本观察活动“分子运动”的实验后,他们又设计了以下三个探究实验,以进一步探究分子的运动情况。请你加入该小组的探究活动,并回答有关问题:
实验I:在盛有少量蒸馏水的小烧杯中滴入2～3滴酚酞试液,再向其中滴加浓氨水,小烧杯中的溶液变成红色。通过此实验,你能得出的结论有。
实验Ⅱ:如图甲所示,小烧杯A内放浓氨水。小烧杯B内放滴有酚酞的蒸馏水。一段时间后,小烧杯B中产生的实验现象是,产生这一现象的原因是。
实验Ⅲ:为使实验结论可靠,他们又设计了如图乙所示的装置作为对比实验,小烧杯C中放入蒸馏水,小烧杯D内放滴有酚酞的蒸馏水。你认为有无必要?,理由是。
解析:本题以课本的活动与探究为背景,在此基础上进行拓展探究,着重考查同学们借助已有实验进行创新设计的能力。
实验I其实就是课本活动与探究实验中氨分子扩散实验的变形,据此可得出的实验结论有:酚酞滴入蒸馏水中不变色;酚酞遇浓氨水后变成红色。
实验Ⅱ中由于浓氨水易挥发,挥发出的氨分子从烧杯A中运动到烧杯B中,溶于水后使酚酞变成红色。
由于实验Ⅰ、Ⅱ已做过对比实验,故没有必要再做对比实验,因此实验Ⅲ无必要。
点评:本题是课本实验探究的变形,重在多角度获取实验探究结论,不但有助于对所学知识的深化,而且有助于获取新的实验探究方法与途径。
二、借助课本内容
课本是获取知识的重要工具,如果能借助课本的相关内容深入探究,不但有助于对课本知识的理解,而且能提高获取知识的能力。
例3.在一次探究活动中,小江所在的学习小组的同学针对课本上水分子分解的示意图(见下图)进行了多角度的探究,从中获得了许多结论。请你也对该图进行探究,并写出你所获得的结论。
【关键词】高中物理探究式教学运用探究
学生的学习活动，不是一个“等”和“拿”的过程，而是一个“探”和“求”的过程。这一过程中需要学生主体动手实践、探究求索。探究能力是物理学科学习活动中不可或缺的重要能力素养之一。高中物理新课改明确指出，要将学习重心由知识传承和积累过渡到科学探究的转化上来，培养高中生科学探究能力、勇于创新的探索精神。可见锻炼和培养高中生探究实践能力，成为高中物理课堂教学的重要任务和要求。探究式教学，是以培养和锤炼高中生探究实践能力、动手操作能力为主要目的的教学方式，在物理学科教学中应用深刻而广泛。本人现就探究式教学在高中物理教学中的运用进行粗浅议论。
一、设置目标任务，开展新知内容探究
物理学科知识点内容丰富，其内涵也较为深刻。全面、正确掌握新知内容，是学好物理学科的“首要任务”和“基础工程”。高中生经过阶段性的锤炼和实践，形成了一定自主学习、探究实践的经验和技能，在探知物理新知活动中可以派上“用场”。传统物理教师直接“灌”的教学形式已经“落伍”，取而代之的是凸显高中学生主体特性的自主探究新知教学模式。教师在物理新知讲解过程中，应发挥高中生能动特性，设置出探究任务和要求，让高中生带着任务、带着目标、带着要求，进行有目的、有目标的自主探究物理新知活动，呈现和展示探究认知“成果”，教师在其学生探究进程中切实做好指导。如“楞次定律及其应用”一节课“楞次定律内容”知识点讲解中，教师采用“先探后讲”教学方式，向学生提出“楞次定律的内容是什么？楞次定律中‘阻碍’、‘变化’的含义是什么？”等探究任务，高中生通过阅读教材内容，分析研究活动，对楞次定律的内容有了初步认识，指出楞次定律的内容是电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。此时，教师运用教学软件，向学生演示楞次定律内容，组织高中生进行探究和分析。高中生结合课件演示，认识到“阻碍”和“变化”的真正含义，并运用物理语言展示自己对“阻碍”和“变化”的认识和理解。
二、结合实验要求，开展物理实验探究
物理教学离不开实验，实验是学习物理学科的“必经途径”和有效手段。物理实验过程中，高中生通过对物理实验现象及数据的观察和分析，可以对物理知识有更为明晰、更为具体、更为深刻的认知和掌握。教育实践学指出，物理实验教学，为学习对象的探究能力培养提供了有效“平台”。学习对象的探究技能和素养能够在实验活动中得以有效提升。因此，教师在物理实验教学活动中，在保证实验安全的前提下，尽量提供学生自主探究操作的实验时机，组织高中生根据实验步骤，进行实验器材的操作、实验现象的观察、实验数据的分析等实践活动，在亲身实验操作中，深刻认知和掌握物理知识内涵。如在“力的分解”一节课物理实验活动中，教师组织高中生开展动手操作实践活动，根据实验要求，将橡皮筋、铅笔、细绳、橡皮、三角板等仪器，按照出示的图示进行组装。
学生根据实验步骤，开展动手实验活动，将橡皮筋套在中指上，将铅笔与橡皮筋连接，铅笔尖端卡在手心处，感受铅笔的重力所产生的效果，在铅笔上挂接上橡皮，思考拉力F产生的效果？高中生通过亲身实践、亲身感受，认识到图中重物拉铅笔的力F常被分解成F1和F2，F1压缩铅笔，F2拉伸橡皮筋。这样，高中生在自主探究、亲身实践的操作实验中，对力的分解知识有了更加明晰、全面的掌握。
三、围绕解析要求，开展物理案例探究
问题：如图所示，有A，B两个物体，他们之间用一根最大张力为100N的绳子进行串联，已知A物体重4千克，B物体重8千克，现在有一个拉力为F的力进行向上加速运用，如果要是这个绳子不被拉断，试求出拉力F的最大值是多少？（g取10m/s2）
学生解析问题条件内容及解题要求，指出该问题解题需要运用到牛顿第二定律知识内容，通过对物体A和B的受力情况进行分析，可以发现，绳子如果不被拉断的最大速度，应该就是和绳子的最大张力，也就是100N。这样就可以得到A和B两个物体的共同的加速度的大小，最后他们的整体情况可由牛顿第二定律求得F的最大值。
教师针对学生的解析过程，进行点评：在分析多个物体的受力、运动情况时，通过采用整体法和隔离法进行分析，其中，用整体法求得他们的加速度大小，再用隔离法求得物体之间的作用力大小。
在上述物理案例教学中，教师发挥高中生探析能动性，将探析解答活动任务布置给学生，组织高中生进行探究分析物理案例活动，此过程中，高中生探究技能得到有效训练。
