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提高教学中自由探究效度的尝试 　　实验探究是高中物理教学的重点同时也是难点.任何一个探究未必都一定要包括完整的探究环节,有的只是涉及问题的提出,有的则只是建立科学的假说,有的只是设计实验方案,有的只是对信息的解读或问题的讨论. 　　“探究功与速度变化的关系”是通过实验的方式探究不是直接正相关的物理量——功与速度变化之间的关系,在没有学习动能定理的前提下探究功与速度变化的关系,尽管明确探究的主题,但如何形成探究的方案、怎样实施探究、操作的技巧是什么、实验中观察什么、记录什么、如何分析、如何利用数据形成结论等,这些都涉及如何提高探究效度的问题,因此它应当成为日常教学深入思考和研究的命题. 　　一、理清教材的逻辑结构,诊断学习基础力是形成有效教学的前提 ,是实施有效任务驱动的基础 　　1.强调实验操作的技巧 　　(1)制作斜面:为什么做成斜面?放置在倾斜面上的小车在平衡掉摩擦后,研究橡皮筋弹力对小车做的功即为合力功. 　　(2)橡皮筋的选择:让学生一同选择相同规格的橡皮筋是获得W倍数的前提. 　　(3)实验装置的安装:先固定好电火花计时器,将几根等长且长度一致的同规格橡皮筋固定于斜轨道一端两侧呈对称分布的铁夹子A、A’上. 　　(4)实验操作情况的控制:由于橡皮筋条数的增加,对小车的弹力增大往往使小车的运动偏离中央轴线,选择前面带小钩且质量大的四轮小车最佳. 　　2.突出学科思维的方法 　　(1)如何理解“倍增法”定量计算不同物理过程下的变力功?橡皮筋的弹力随其改变量间是非线性关系,拉动小车的变力功无法定量计算.选择完全相同的橡皮筋,保证各次实验中橡皮筋对小车的功都是的W倍数. 　　(2)选择哪些点测量小车获得的最大速度是表征功与动能变化量关系的前提. 　　(3)如何使描出的W-v关系比较真实?在W-v坐标系中描绘出W和v各对应点后,既要观察各点的位置关系,又要考虑这些点间应有的函数关系.作图象时要加大纵坐标轴的单位长度.从原点O开始描绘图线也可以避免画成直线. 　　(4)从W-v如何形成W-v2图象?尽管设计的表格清晰地记录实验的数据,但对于高一学生而言,很难从数据上直观看出W与v之间到底是什么样的函数关系.像下列表格所罗列的W-v的W-v2关系所示那样,只有通过描点法作图才能看出W与v之间存在什么“走势”,才能基于这种“走势”进行猜测因变量和自变量之间存在什么样的函数关系.为此采取描点法作出的W-v图象,是实施结论猜想的根本. 　　四、精心设计教学程序是保证有序探究的根本 　　从教学程序上采取如下方式:设景激疑─任务驱动─合作探究─释疑解惑─深化创新”物理课堂教学模式.这种安排比较符合学生的认知规律.教学流程设计为如下环节(见图1): 　　【实验方案的设计与选择】 　　教师:探究功与物体速度变化的关系,既可以从理论的层面通过逻辑推导进行研究,也可以通过实验的方法进行探究.我们通过实验的方法来探究功与物体速度变化的关系. 　　必须要让学生经过充分的合作性研究,讨论并形成探究方案,这是实施有效教学的前提.教师也只有在巡回指导中发现学生优秀的实验方案,才能引导学生实施定向探究. 　　根据现实易得的实验器材,联系拉弓射箭的生活实例,采取橡皮筋拉动小车的办法就成为本节课探究方案的实验形式.在设计实验方案时,要根据实验目的与现有的实验条件进行选择,当利弊共存时,要辩证地选择合适的方案,而不是一味地追求所谓的精确. 　　教师引导学生观察实验器材,通过多媒体出示相关思考问题: 　　问题1:怎样测量物体运动的速度? 　　学生提出方案1:用打点计时器,也可以考虑用气垫导轨配套的光电门测量速度,或用红外线传感器直接测量物体的速度. 　　教学说明:在用各种不同的方法测量小车的速度时,教师应引导学生明确:首先要通过各种途径了解实验的原理.让学生认识到,实验的目的不仅仅是为了动手实验,更是为了通过不断地动脑和不断地解决问题的过程中提高分析问题和解决问题的能力.实验的价值也体现在这里.在学生通过充分地思考与讨论形成较为清晰的思路的基础上,就教材中的实验方案进行实验探究.那么,我们在实验探究前首先要明确哪些内容呢?教师组织学生进行交流,并通过师生的互动解决以下问题:(1)实验中需要首先解决哪几个关键的问题?(2)实验装置应怎么组装?(3)实验的程序?(4)怎样进行实验数据的采集、分析与处理? 　　问题2:橡皮筋的弹力做的功是不是就是我们所探究的功? 　　组织学生合作讨论后,要让他们知道实验中除了橡皮筋的弹力做功,还有摩擦力做功,但实验的前提是通过营造斜面,重力沿斜面的分力将摩擦力平衡掉,因此不再考虑摩擦力做的功.而且橡皮筋做的功完全转化成小车最后的动能. 　　问题3:如何测定小车的速度?测定哪一点的速度?为什么选择这样的点? 　　需要测量的是弹力做功结束时小车