實施探究性的教學(xué)策略 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力

【摘 要】本文針對高中物理探究性實驗教學(xué)中存在的問題，提出了一些提高學(xué)生的物理實驗探究能力的看法和建議，希望對廣大高中物理教師的教學(xué)工作有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高中物理教學(xué) 探究性實驗教學(xué) 教學(xué)途徑

引言

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗對學(xué)生學(xué)習(xí)物理以及培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的作用是不言而喻的。隨著基礎(chǔ)教育改革的深入發(fā)展，高中物理也在探究性學(xué)習(xí)的過程中不斷創(chuàng)新實驗教學(xué)的方式方法，緊密結(jié)合新課標(biāo)對高中物理實驗教學(xué)的要求，在探究性學(xué)習(xí)中實現(xiàn)教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的有效革新。

1 高中物理探究性實驗教學(xué)的內(nèi)涵及其原則

高中物理探究性實驗教學(xué)指的是物理老師在進(jìn)行探究性物理實驗教學(xué)課程中，通過創(chuàng)造假設(shè)物理情境并提出問題，來引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生對其進(jìn)行思考，然后再讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識和了解的物理情境結(jié)合老師所提出的問題，進(jìn)行實驗性探究，最后通過同學(xué)之間的相互討論和合作，總結(jié)所有信息并得出結(jié)論，從而學(xué)習(xí)到相關(guān)物理知識。高中物理探究性實驗的設(shè)計需要遵循以下原則：

1.1 探索性原則

所設(shè)計的探究性實驗包含的物理規(guī)律往往隱藏在較深的層次，需要學(xué)生去挖掘；實驗的條件和結(jié)果之間往往存在著較大的距離，需要學(xué)生去跨越；解決問題的方法與途徑往往不太明確，需要學(xué)生通過嘗試錯誤，提出假設(shè)并驗證假設(shè)來尋找。這樣，學(xué)生在解決問題的過程中，不僅能學(xué)會并形成一定的認(rèn)知策略和技巧，同時也激發(fā)了他們本身的智慧潛力，并有助于形成內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機(jī)。

1.2 理論聯(lián)系實際原則

探索性物理實驗的設(shè)計不僅有觀察、測量的過程，而且需要建立物理模型，對實驗的現(xiàn)象和結(jié)果用根據(jù)物理模型得出的表達(dá)式進(jìn)行解釋，從而培養(yǎng)學(xué)生運用理論解決實際問題的能力。

1.3 科學(xué)性原則

在探索性物理實驗的設(shè)計中，必須保證實驗的設(shè)計不出現(xiàn)科學(xué)性錯誤，實驗設(shè)計要具有科學(xué)思想和科學(xué)方法的教育因素，把科學(xué)的物理思想和方法滲透到設(shè)計之中。

2 高中物理探究性實驗教學(xué)中存在的問題

2.1 探究性實驗教學(xué)的環(huán)境不理想

雖然新課程大力倡導(dǎo)“科學(xué)探究與物理實驗?zāi)芰Α?，但是在實踐中學(xué)生的實驗?zāi)芰Σ]有得到相應(yīng)的訓(xùn)練；在實驗器材配備方面，只有少部分學(xué)校能完全滿足學(xué)生實驗的需要；實驗室也不能夠做到完全開放，大部分學(xué)校只在實驗課開放，并且按照新課程實施以前的模式來管理實驗室，其原因可能是學(xué)校對實驗教學(xué)沒有給予足夠重視，也可能只是為了管理實驗室的方便等，但是卻限制了師生自由地進(jìn)行實驗。

2.2 教師的指導(dǎo)沒有把握好尺度

在探究性實驗教學(xué)中，教師作為指導(dǎo)者既不能越俎代庖也不能放任不管，要選擇合適的時機(jī)進(jìn)行恰到好處的指導(dǎo)。所謂適時就是遇到困難使探究活動無法進(jìn)行時，所謂適度就是既指明了方向又沒有代替學(xué)生的思考。

2.3 實驗教學(xué)模式較為落后

現(xiàn)行高中物理實驗往往在實驗前將實驗原理、實驗步驟、實驗器材等全部呈現(xiàn)給學(xué)生。學(xué)生在實驗中無需探索研究，只需按部就班。學(xué)生在實驗時無問題情境，沒有以實驗本身為誘因的認(rèn)知需要。實驗只為學(xué)生提供唯一的實驗方案，要求達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，從而限制了學(xué)生思考的自由空間，不能發(fā)揮學(xué)生主體的創(chuàng)造性。

3 高中物理探究性實驗教學(xué)的有效途徑

3.1 利用設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰退季S能力

設(shè)計性實驗就是學(xué)生自己設(shè)計實驗方案的實驗。主要由教師指明實驗?zāi)康?，學(xué)生分組進(jìn)行不同方案的實驗，最后進(jìn)行討論。如在重力g的實驗設(shè)計方法中有多種方法都可以達(dá)到實驗?zāi)康?，?）是重力和質(zhì)量的關(guān)系G=mg測g，（2）用落球法測g，通過對小球自由落體的時間和高度進(jìn)行測算，用公式 g=2h/t2求得g （3）用紙帶法測g（4）利用跨過定滑輪懸掛的兩物體的運動由h=1/2（M-m）/（M+m）gt2測g每一種實驗都有可能得到的數(shù)據(jù)誤差，這就要求學(xué)生對整個實驗過程進(jìn)行分析，找出原因。通過這些要求自主能力強(qiáng)的實驗，學(xué)生不但能學(xué)到知識還能培養(yǎng)觀察能力、動手能力和思維能力。

3.2 通過長期不斷的實驗訓(xùn)練，提高學(xué)生的質(zhì)疑能力

通過長期不斷的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練可以提高學(xué)生的質(zhì)疑能力。而探究式實驗教學(xué)是提高學(xué)生質(zhì)疑能力的捷徑。在“物體內(nèi)能變化、熱和功”實驗中，壓縮厚玻璃筒中的空氣，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，從而使筒內(nèi)易燃物著火。通過實驗學(xué)生會對壓縮筒內(nèi)溫度的變化以及如何判斷它的變化等問題提出疑問。如果采用反向教學(xué)，先不在筒內(nèi)加入可燃物，給學(xué)生設(shè)計問題情境，如何判斷壓縮筒內(nèi)空氣，通過這個思路，讓學(xué)生自己主動設(shè)計，實驗結(jié)果會增加學(xué)生對知識的理解。質(zhì)疑是創(chuàng)新的心理動力，是思維獨立性、自主性的體現(xiàn)。

3.3 變演示實驗為探索實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

探索實驗的目的在于使學(xué)生對學(xué)習(xí)了的實驗方法進(jìn)行訓(xùn)練，讓在探索發(fā)現(xiàn)的過程中激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)造欲望，發(fā)展學(xué)生理性的、批判的思想方法。例如：“水流射程與排水高度”的研究中，學(xué)生會猜想排水高度越高水流射程越遠(yuǎn)，實際情況是不是這樣呢？學(xué)生通過對不同高度水平射程的測定，發(fā)現(xiàn)結(jié)果和自己猜想的有很大的差距，中間小孔水平水流射程最遠(yuǎn)。學(xué)生探索物理規(guī)律的實驗過程中既動手又動腦，還加深了對知識的理解和運用，培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新能力。

3.4 靈活運用多媒體教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的想象能力

通過多媒體教學(xué)中，可以充分發(fā)揮學(xué)生對實驗情景的想象，讓學(xué)生在頭腦中構(gòu)思實驗的真實現(xiàn)象。比如在光滑的平面上運動的小車可以一直運動下去，學(xué)生會產(chǎn)生疑問，什么樣的平面是光滑的平面？這種在現(xiàn)實生活中不存在的沒有辦法通過實物演示，我們就可以利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，通過給學(xué)生播放影像，想學(xué)生想象光滑的平面是什么樣子。

4 結(jié)語

總之，高中物理探究性實驗教學(xué)的開展是必然趨勢，也是為社會建設(shè)培養(yǎng)有時代創(chuàng)新能力的人才的一種途徑。每一位教師都要勇于實踐，認(rèn)真思考總結(jié)，充分利用物理實驗教學(xué)的特點，以更好地進(jìn)行探究性實驗教學(xué)，使學(xué)生成為具有實踐能力的創(chuàng)新人才。