淺談如何對(duì)高中物理課堂實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【摘 要】“探究”成為這次課程改革的一個(gè)重要內(nèi)容，而實(shí)驗(yàn)探究是科學(xué)探究的重要方式，本人就探究性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中年級(jí)進(jìn)行了初步的嘗試與探索，談幾點(diǎn)實(shí)踐中的體會(huì)。

【關(guān)鍵詞】高中物理；探究性教學(xué)；教學(xué)方法；體會(huì)

一、設(shè)計(jì)探究性物理實(shí)驗(yàn)要注意的兩個(gè)問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有探究性

考察我們當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，不少課堂上，學(xué)生們也在忙于收集數(shù)據(jù)，解釋并求證結(jié)果，但是如何根據(jù)有限的線索確定證據(jù)收集的方向，如何在不止一個(gè)可能合理的解釋面前做出決策呢？這對(duì)于學(xué)生至關(guān)重要，但這個(gè)環(huán)節(jié)常常被教師替代。缺乏真正意義上的探究。例如，浸人液體中的物體所受浮力的大小與其排開(kāi)液體的多少有關(guān)，如果把物體排開(kāi)的液體收集起來(lái)稱(chēng)一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的重量剛好等于浮力的大小。這樣的結(jié)果無(wú)疑可以作為著名的阿基米德定律的實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)。但是關(guān)鍵的問(wèn)題是，人們一開(kāi)始怎么會(huì)想到要設(shè)法去收集那一部分剛好由于物體的浸入而被排擠開(kāi)的液體呢？楞次定律的發(fā)現(xiàn)為什么會(huì)想到研究感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)變化的關(guān)系呢？因此，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有探究性是指：所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)包含的物理規(guī)律往往隱藏在較深的層次，需要學(xué)生去挖掘。實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)果之間往往存在較大的距離，需要學(xué)生去跨越。解決問(wèn)題的方法與途徑往往不太明確。需要學(xué)生通過(guò)嘗試錯(cuò)誤，得出假設(shè)并驗(yàn)證假設(shè)來(lái)尋找。

2.探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要在內(nèi)容上把握主干，形式上注重質(zhì)量

長(zhǎng)期以來(lái)，我們重視知識(shí)的傳授而忽視了能力培養(yǎng)。注重知識(shí)的結(jié)果，往往淡化甚至不管知識(shí)獲得的過(guò)程。教育太急于看到知識(shí)傳授的結(jié)果，太講究“效率”了。因此，很多教師用“高效益”的方式將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得出的規(guī)律告訴學(xué)生。然后把大量的時(shí)間用于反復(fù)通過(guò)習(xí)題訓(xùn)練理解掌握規(guī)律，但這樣做恰恰是本末倒置的。對(duì)于學(xué)生還不是很理解的規(guī)律，即使是通過(guò)大量的習(xí)題反復(fù)演練。其知識(shí)的遷移能力仍是比較弱的，一旦出現(xiàn)新的情境。許多學(xué)生將束手無(wú)策。應(yīng)當(dāng)看到，雖然探究學(xué)習(xí)方式開(kāi)始會(huì)比較耗時(shí)，但由于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解較為深刻。完全可以在后續(xù)的學(xué)習(xí)中通過(guò)少花時(shí)間用于反復(fù)鞏固而補(bǔ)回。當(dāng)然在探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上，我們不可能也沒(méi)有必要將所要求的內(nèi)容都設(shè)計(jì)成探究性的。最值得選擇的內(nèi)容應(yīng)該是對(duì)于學(xué)科來(lái)說(shuō)具有核心和基礎(chǔ)地位的那些概念和規(guī)律性知識(shí)，因?yàn)閷W(xué)生真正理解了這樣的知識(shí)。就等于掌握了學(xué)科知識(shí)的主干，形成了擴(kuò)充和擴(kuò)展自己知識(shí)結(jié)構(gòu)的能力。

二、教學(xué)方法

現(xiàn)針對(duì)本人在高中進(jìn)行的課堂探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐，從兩種基本實(shí)驗(yàn)形式來(lái)談實(shí)施的具體方法。

1.演示實(shí)驗(yàn)

物理課本中安排了大量的演示實(shí)驗(yàn)，其目的主要是讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上接受物理知識(shí)，為理解提供直觀材料。傳統(tǒng)的物理演示實(shí)驗(yàn)是由教師先講解、再演示，然后把觀察到的現(xiàn)象、結(jié)論總結(jié)出來(lái)，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生處于被動(dòng)地位，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱情和探究的欲望。

根據(jù)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)原則，在演示實(shí)驗(yàn)中，要通過(guò)增加演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造成分，給學(xué)生提供更大的思考空間，把部分有探究?jī)r(jià)值的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)。比如：“共點(diǎn)力合成的平行四邊形法則”、“機(jī)械能守恒定律”都可以轉(zhuǎn)化為學(xué)生的探究性實(shí)驗(yàn)，這樣做不僅可以使學(xué)生體驗(yàn)規(guī)律得出的過(guò)程，加深對(duì)知識(shí)的理解，提高學(xué)習(xí)的興趣，而且也掌握了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。

2.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通常先由教師就實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)采集及處理辦法清清楚楚地講一遍，然后學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教學(xué)時(shí)間一般為兩課時(shí)。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生只是“照方抓藥”，難以激發(fā)他們的實(shí)驗(yàn)積極性，許多學(xué)生只是應(yīng)付完了事。因此，在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)的未知性，可以激發(fā)學(xué)生探究的欲望如果某些實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的規(guī)律符合學(xué)生認(rèn)知水平、思維水平，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)可改為探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間可放在知識(shí)教學(xué)之前。比如：“驗(yàn)證平行四邊形法則”可以在教學(xué)“力的合成”一節(jié)內(nèi)容加入作為探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在親身體驗(yàn)、經(jīng)歷探究的過(guò)程中，得出合成法則。

三、實(shí)施探究性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些體會(huì)

1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)加強(qiáng)

在新課程中如何變學(xué)生“要我學(xué)”為“我要學(xué)”是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題，在探究性活動(dòng)中。學(xué)生有了更多自主學(xué)習(xí)的空間，一位同學(xué)所說(shuō)：“這樣的實(shí)驗(yàn)需要自己去猜想、去探究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證自己的猜想和設(shè)計(jì)是否正確，這種方法既促使我們動(dòng)腦又鍛煉了勇于猜想、大膽動(dòng)手的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣”。

2.學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化和完善

探究式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案，并具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作，這一系列的過(guò)程，使學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)，使他們的物理概念表象得以更為有效地與基礎(chǔ)理論知識(shí)體系中的物理概念建立起實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系。而過(guò)去的常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法，教師常常在草草做完一遍實(shí)驗(yàn)后，緊接著進(jìn)行分析，以引出概念。而沒(méi)有注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象是否給出學(xué)生留下了深刻的印象。當(dāng)學(xué)生頭腦中還是殘缺的表象時(shí)，教師卻根據(jù)自己頭腦中早已存在的表象進(jìn)行分析。結(jié)果，學(xué)生跟不上教師的思路。造成不得不機(jī)械背誦概念定義的現(xiàn)象，他們對(duì)概念的理解，往往是在以后的逐步練習(xí)、運(yùn)用中獲取。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，便是在于使學(xué)生在還沒(méi)有抓住物理概念本質(zhì)時(shí)，就會(huì)主動(dòng)查閱資料，自己設(shè)計(jì)方案，增強(qiáng)遷移效果，優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

3.教師的觀念發(fā)生了變化

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程中，教師們對(duì)其在物理教學(xué)中的作用逐漸有了更為深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)教育過(guò)程本身也有了全新的感受?！斑^(guò)程即是知識(shí)”，過(guò)程是理解的基礎(chǔ)，過(guò)程中滲透著科學(xué)研究的方法。使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)是走向社會(huì)和終身發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，教師是學(xué)生意義建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者，教師要將教育過(guò)程看作是把凝固文化激活的過(guò)程。在實(shí)踐過(guò)程中，許多教師意識(shí)到經(jīng)驗(yàn)型的教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)新課程的要求。教師們還應(yīng)成為自己教學(xué)行為的研究者。

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