關(guān)于物理探究性實驗教學(xué)的開展

李春花

【摘 要】在高中物理教學(xué)階段，探究性實驗是一種旨在培養(yǎng)學(xué)生探究能力、提升學(xué)生綜合實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的實驗種類。與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)相比，探究性實驗無論是對教師還是對學(xué)生都是一個更大的挑戰(zhàn)。在本文中，筆者就簡單談了一些開展探究性實驗的過程中需要注意的幾個問題。

【關(guān)鍵詞】物理；探究性實驗；創(chuàng)新能力

物理學(xué)科是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的自然學(xué)科，實驗內(nèi)容是物理教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，不僅如此，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰σ部梢蕴嵘龑W(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力、觀察能力、思維能力等。對于教師來說，如何提高實驗教學(xué)的質(zhì)量是一個非常重要的課題。在當(dāng)前的高中物理實驗中，驗證性實驗占據(jù)著實驗內(nèi)容的主流，這種驗證性的實驗無論是在實驗內(nèi)容、實驗過程還是實驗結(jié)果上都存在一定的封閉性。一般來說，學(xué)生在做驗證性實驗的時候，事先已經(jīng)知道了實驗的目的、過程和結(jié)果，這樣就會在一定程度上把學(xué)生的思維限定在某一個既定的范圍內(nèi)，更有甚者，有些教師為了保證實驗的成功率，在學(xué)生進(jìn)行實驗操作的時候，把實驗的每一個步驟都說的清清楚楚，學(xué)生要做的就是照著教師的實驗步驟進(jìn)行操作就可以了。在這種實驗教學(xué)中，學(xué)生猶如提線木偶一般被教師所控制，學(xué)生自己的想法無法體現(xiàn)到實驗過程中，導(dǎo)致學(xué)生變成了實驗操作工，這樣的實驗對于提升學(xué)生的實驗?zāi)芰σ约捌渌喾矫娴哪芰ν招跷ⅰ榇?，作為一名高中物理教師，我們要努力突破過于單一的實驗教學(xué)模式，在實驗教學(xué)中積極地開展一些探究性的實驗。

探究性實驗是一種學(xué)生積極主動進(jìn)行認(rèn)知構(gòu)建的手段，通過探究性的實驗，學(xué)生能夠獲得物理實驗研究方法的培訓(xùn)機(jī)會，能夠形成理性的具有批判性的思想方法。與驗證性的實驗相比，在開展探究性實驗的過程中，對于教師提出的挑戰(zhàn)要更大。在實驗過程中，教師管得太多不好，會影響學(xué)生思維自由，管得太少也不好，否則學(xué)生容易誤入歧途，如何來把握管理的度，對于教師來說具有相當(dāng)大的難度。不僅如此，在探究性實驗中，由于實驗過程和結(jié)果的未知性，會導(dǎo)致各種意外狀況頻發(fā)，學(xué)生在實驗過程中可能會出現(xiàn)各種各樣的問題，因此，教師在實施探究式實驗教學(xué)活動的時候，一定要掌握方法和技巧，這樣才能保證探究式實驗教學(xué)順利實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

一、制定規(guī)范的探究計劃

相較于驗證性實驗，探究性實驗充滿很多的不確定性，因此，探究性實驗的過程很難把握和調(diào)控，一不小心，學(xué)生就會偏離目標(biāo)，使得實驗要么失敗，要么流于形式。為了保證探究性實驗的效果，必須要制定規(guī)范的探究計劃：首先，要提出具有探究價值的課題，一般來說，課題的提出都由教師來做：其次，教師要根據(jù)實驗?zāi)康臑閷W(xué)生提供實驗器材，并提出詳盡的實驗要求：第三，讓學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康奶岢黾僭O(shè)，猜測一下實驗過程中可能會出現(xiàn)的現(xiàn)象、發(fā)生的變化以及可能產(chǎn)生的實驗結(jié)果等；第四，制定詳盡的實驗計劃，第五，進(jìn)行具體的實驗操作，并收集實驗數(shù)據(jù)，記錄實驗現(xiàn)象，用來論證之前提出的假設(shè)；第六，對實驗的結(jié)果進(jìn)行分析和論證，這個過程一定要讓學(xué)生自己去完成；最后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對實驗過程和結(jié)果進(jìn)行反思和評價，有必要的話，還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組合作與交流，以進(jìn)一步深化思維成果，鞏固實驗的成效。

二、探究性實驗要具有新穎性

探究性實驗的核心內(nèi)容就是實驗的開放性、新穎性，在探究性實驗中，實驗結(jié)果沒出來之前，一切都是未知的，充滿各種可能性，這也是探究性實驗最具價值和魅力的地方，倘若教師設(shè)計的所謂探究性實驗，學(xué)生一眼就能看穿結(jié)果，探究實驗也就失去了意義和價值。因此，教師在設(shè)計探究性實驗的時候，一定要保證實驗的新穎性，要保證學(xué)生在進(jìn)行實驗探究的時候能夠與自己原有的認(rèn)知發(fā)生沖突，這樣才能有效刺激學(xué)生的思維興趣，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行更進(jìn)一步的探究活動。例如，筆者曾經(jīng)開展過一個“沒有系統(tǒng)誤差的情況下測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻”的探究性實驗。在這個實驗中，要求學(xué)生自己設(shè)計電路，測定數(shù)據(jù)，并且求出沒有系統(tǒng)誤差的情況下電池的電動勢和內(nèi)電阻，對于這樣一個實驗，學(xué)生要想在教材中找到既定的答案是不可能的，學(xué)生在一邊操作一邊探究的過程中，可能會出現(xiàn)各種各樣的實驗數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果，其中很多都與自己的傳統(tǒng)認(rèn)知發(fā)生了沖突，沖突一旦產(chǎn)生，學(xué)生自然會想辦法進(jìn)行探究，尋找答案，這就是探究性實驗的價值所在。

三、注意發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位

相較于傳統(tǒng)的驗證性實驗，探究性實驗對學(xué)生各方面的能力會提出更高的要求，正因為如此，很多教師在開展探究性實驗的時候總是不敢放手讓學(xué)生進(jìn)行操作，從而忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。因此，作為教師，即使是探究性實驗，我們也應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生一定的發(fā)揮機(jī)會，讓學(xué)生在探究性的實驗中能夠發(fā)揮自身的學(xué)習(xí)主體作用，在探究過程中獲得多方面能力的提升。當(dāng)然，探究性實驗的開展難度較大也是一個客觀的事實，為了保證實驗的效果，可以從一些簡單的探究性實驗入手，或者是將一些課本上原有的學(xué)生實驗改成探究性實驗，例如，課本中《研究勻變速直線運動》就是一個學(xué)生實驗。按照傳統(tǒng)的方式，是先給出實驗?zāi)康摹嶒炂鞑?、實驗原理，然后讓學(xué)生完成表格以后直接進(jìn)行實驗操作。為了培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，教師可以將這個實驗改變成探究性實驗。首先，給學(xué)生提供需要的實驗器材，包括打點計時器、紙帶、砝碼。小車、滑板、刻度尺，然后讓學(xué)生利用所給的實驗器材設(shè)計一個測定加速度的實驗計劃。為了降低實驗難度，教師可以通過提出一些對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，這樣可以在一定程度上提高實驗的成功率。通過把課本中的驗證性實驗改成探究性實驗，可以有效降低實驗探究的難度，非常適合在學(xué)生培養(yǎng)探究性實驗?zāi)芰Φ某跗陔A段。

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（作者單位：江蘇省啟東市匯龍中學(xué)高中部）