改進(jìn)物理實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生探究能力

陳偉

摘要：在課程改革的大潮中，高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)對教師的實驗教學(xué)提出了更高的要求。教師不僅僅是完成教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生基本的操作技能和實踐能力，更應(yīng)在科學(xué)理念的指導(dǎo)下，進(jìn)行大膽探索，科學(xué)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力和小組合作能力，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。筆者結(jié)合教學(xué)實踐中的具體案例，淺談如何改進(jìn)實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

關(guān)鍵詞：高中物理 實驗教學(xué) 探究能力 小組合作 改進(jìn)

物理實驗在物理教學(xué)中的地位尤為重要。根據(jù)新課標(biāo)的要求，高中物理實驗教學(xué)的主要任務(wù)是：培養(yǎng)學(xué)生自主觀察、科學(xué)操作的能力，對實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象的分析能力，對實驗過程中問題的發(fā)現(xiàn)能力和問題的解決問題等，尤其是要加強(qiáng)對學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、探究能力的培養(yǎng)。那么，如何在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)呢？我在平時的教學(xué)過程中采用以下方法來改進(jìn)物理實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，收到了較好的教學(xué)效果。

一、讓全體學(xué)生參與實驗，共同完成探究任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和動手操作能力，為提高學(xué)生的探究能力奠定基礎(chǔ)

高中生具有一定的實驗操作技能，為落實新課程教學(xué)理念，教師必須落實學(xué)生主體地位，給學(xué)生動手操作的平臺，在實驗操作之前，教給學(xué)生觀察和操作的技巧，培養(yǎng)學(xué)生實驗素養(yǎng)。同時，教師設(shè)計的實驗科學(xué)合理，適合每個學(xué)生，使全體學(xué)生能夠參與到實驗過程中來，在實驗活動中培養(yǎng)良好的探究習(xí)慣。

比如，在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗時，讓學(xué)生分組合作進(jìn)行實驗探究。實驗之前，教師和學(xué)生一起探究紙帶的安裝技巧，學(xué)生成員之間合作的方法等。在學(xué)生打完紙帶后，教師和學(xué)生探究選擇合適紙帶的方法，通過多次探究，教給了學(xué)生學(xué)會觀察的方法，如點(diǎn)與點(diǎn)的距離是否趨于合理，點(diǎn)數(shù)是否符合要求。這些實驗過程的注意點(diǎn)做到后，學(xué)生很容易從實驗數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論，大大優(yōu)化實驗效果。好的觀察方法和操作能力有利于幫助學(xué)生完成實驗和數(shù)據(jù)處理，有利于得出準(zhǔn)確的結(jié)論，加深學(xué)生對知識的理解，讓學(xué)生在探究中得到成長。

二、根據(jù)教學(xué)需要，變部分物理演示實驗為探究性實驗，為提高學(xué)生探究能力提供平臺

新課程標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，探究性實驗有利于“將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探究精神”。這就要求我們教師要緊跟新課程標(biāo)準(zhǔn)理念，為學(xué)生進(jìn)行自主探究提供盡可能多的機(jī)會，讓學(xué)生體驗探究學(xué)習(xí)的樂趣。

比如，在探究“閉合電路歐姆定律的實驗”教學(xué)時，我將兩節(jié)舊干電池、導(dǎo)線、小燈泡、開關(guān)連接成回路，閉合開關(guān)，讓學(xué)生觀察小燈泡的亮度。教師再將兩節(jié)干電池?fù)Q成一舊一新，同樣組成回路，閉合開關(guān)讓學(xué)生觀察小燈泡的亮度情況，同時和剛才的實驗進(jìn)行對比，從中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而主動探究原因。這個實驗中，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)燈的亮度會發(fā)生明顯變化，現(xiàn)象的出現(xiàn)有效激發(fā)學(xué)生的探究欲望。于是，教師將這個實驗變成分組探究式實驗，讓學(xué)生親自設(shè)計實驗方案，實驗操作步驟，收集實驗數(shù)據(jù)或信息，分析處理實驗數(shù)據(jù)直至得出科學(xué)結(jié)論，使學(xué)生準(zhǔn)確理解電源電動勢和閉合電路歐姆定律的概念。這樣教學(xué)，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性，從中領(lǐng)悟?qū)嶒灥乃枷牒头椒?，加?qiáng)了學(xué)生在探究中的交流與合作。

三、學(xué)生分組實驗變?yōu)殚_放式，讓學(xué)生自主探究，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力

我們說發(fā)現(xiàn)一個問題比解決一個問題更重要。要想培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，教師在教學(xué)設(shè)計時，就必須增加開放性實驗教學(xué)設(shè)計，讓學(xué)生在實驗探究過程中，通過思維發(fā)散，配合合理的想象，進(jìn)行自主探究，在探究中發(fā)現(xiàn)問題，由小組成員進(jìn)行討論、研究，再繼續(xù)進(jìn)行探究，從而找到解決問題的方案，得出實驗結(jié)論。

比如，在進(jìn)行“驗證機(jī)械能守恒”的探究性實驗中，要想讓這一實驗具有開放性，教師必須讓學(xué)生自己設(shè)計整個實驗，由實驗裝置確定到實驗操作過程的技巧，由實驗方法的選擇到實驗結(jié)果的處理，由實驗器材的選定到實驗變量的控制等方面，都由學(xué)生自己討論和探究。如器材的選擇，有的學(xué)生選擇單擺實驗裝置，有的學(xué)生用驗證加速度與外力和質(zhì)量關(guān)系的裝置，還有的學(xué)生利用彈簧振子來驗證機(jī)械能守恒。從學(xué)生選擇的實驗器材來看就體現(xiàn)了實驗的開放性。這樣教學(xué)，大大提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生解決問題的能力。

四、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維習(xí)慣，發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新潛能，從中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

實驗器材的性能直接影響到實驗的效果。有的高中物理實驗器材性能較差，不利于實驗的順利完成。這樣教師可以和學(xué)生一起進(jìn)行探究，改善實驗條件，優(yōu)化實驗原理，提高探究的準(zhǔn)確度，從而有效開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的自主探究能力。

比如，在“電阻定律——測定金屬的電阻率”的實驗中，學(xué)生通過自主探究掌握了好多細(xì)節(jié)知識，如在畫原理圖之前，首先應(yīng)該考慮到金屬絲電阻較小，所以在選取電流表的內(nèi)外接時，應(yīng)選取外接法，而不是內(nèi)接法；在測l時應(yīng)測接入電路的金屬絲的有效長度；為了實驗的精確，在用螺旋測微器測金屬絲的直徑時，要在金屬絲上的三個不同部位各測一次，再求出平均值；實驗操作過程中，閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片置于阻值最大處，采集數(shù)據(jù)應(yīng)多次測量U、I值，分別計算出對應(yīng)的電阻R，再求R的平均值，而不是先求出U的平均值和I的平均值，然后利用它們求出電阻R。這種教學(xué)模式對學(xué)生高質(zhì)量地完成實驗起著積極的促進(jìn)作用，是一種高效的實驗教學(xué)模式。

總之，高中物理實驗教學(xué)應(yīng)以新課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，加大探索力度，實現(xiàn)探究式教學(xué)，逐步摸索出探究式教學(xué)模式，為學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)提供保障，使學(xué)生養(yǎng)成良好的物理實驗素養(yǎng)，落實三維教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn).

[2]何建.在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)，2008（5）.

（責(zé)編 趙建榮）