高中物理探究性實驗設(shè)計策略研究

夏紅燕

高中物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的重要學(xué)科，探究性實驗教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分。新課改理念明確強(qiáng)調(diào)，學(xué)生是課堂教學(xué)的主體，要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及綜合能力。因此，在高中物理探究性實驗設(shè)計中，教師要把新課改理念滲透到實驗設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的探究實踐能力和創(chuàng)新能力為出發(fā)點，科學(xué)選擇實驗設(shè)計方法，從而全面提升高中物理實驗教學(xué)的有效性。

轉(zhuǎn)換教材實驗形式

蘇教版高中物理教材中的一些實驗問題，沒有明確指出問題發(fā)生的原因，就讓學(xué)生通過自行設(shè)計實驗方案和問題討論來處理問題。教材中給學(xué)生安排的實驗是單一化、程序化、模式化的，學(xué)生在實驗時只是依照教材的模板來操作。這樣的方式?jīng)]有給學(xué)生思考的空間，實驗缺乏新意，影響了學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)。因此，我們在探究性試驗設(shè)計中，在學(xué)生掌握了實驗基本原理的基礎(chǔ)上，要給與學(xué)生一定的自由，如可以允許學(xué)生在實驗中使用不同的器材和不同的實驗步驟等，這樣的實驗充分發(fā)揮了學(xué)生在實驗中的主體性，也許他們所得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率不是百分之百，但是只要學(xué)生在實驗中能夠懂得分析、判斷，提出新的見解，那么，這樣的實驗設(shè)計就能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，鍛煉學(xué)生獨立思考的能力。

比如，在“伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，我們可以引導(dǎo)學(xué)生去思考，如果不考慮課本的要求，只用一個電流表能否完成實驗任務(wù)？如果可以進(jìn)行試驗，在實驗的進(jìn)程中，需要什么輔助實驗器材……通過這樣的實驗設(shè)計，學(xué)生掌握了更多的試驗方法，讓學(xué)生感受到了探究性試驗的樂趣，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和物理綜合能力。

應(yīng)用趣味設(shè)計方法

興趣是最好的老師，是學(xué)好任何一門知識的內(nèi)在驅(qū)動。高中學(xué)生對探究性物理實驗的興趣，直接影響著其學(xué)習(xí)效率。因此，在探究性物理實驗的設(shè)計中，要關(guān)注對學(xué)生興趣的激發(fā)，提高探究性物理實驗的趣味性，讓實驗課堂的氣氛活躍起來，充分調(diào)動學(xué)生在探究實驗中的積極性和主動性?；诖?，筆者認(rèn)為提升趣味性的設(shè)計應(yīng)從以下幾點著手：第一，密切結(jié)合高中學(xué)生的興趣愛好，因為對于他們充滿吸引力的實驗操作，才能使他們專注、用心、快樂地進(jìn)行實驗，加深對知識的印象，提升學(xué)習(xí)效果。第二，密切聯(lián)系學(xué)生的實際生活，教師在探究性試驗設(shè)計時要注意融入學(xué)生的生活體驗，從學(xué)生的日常生活中找到物理實驗知識的現(xiàn)象，旨在增強(qiáng)學(xué)生探究實驗的興趣。比如，在教學(xué)“牛頓第一定律”時，筆者把學(xué)生們在日常生活中常見的玻璃球運用到實驗操作中，讓學(xué)生在桌面上平放一塊玻璃板，上面放十個玻璃球，然后讓學(xué)生用小勺把一個個玻璃球盛到碗里，看誰能在15秒內(nèi)盛得玻璃球最多，為什么？實驗以學(xué)生熟悉的玻璃球作器材，引起了學(xué)生的興趣，他們通過自主實驗探究，強(qiáng)化了對物理知識的理解。

應(yīng)用探究設(shè)計方法

應(yīng)用探究式設(shè)計方法來輔助實驗設(shè)計，可以使教師的教學(xué)作用得到高效化的發(fā)揮。探究式設(shè)計方法的應(yīng)用主要從兩方面入手：第一，設(shè)計探究性的實驗論題，教師在設(shè)計時結(jié)合所學(xué)的物理知識設(shè)計探究性的實驗論題，讓學(xué)生提出假設(shè)，并通過自主實驗探究得出物理實驗論題的答案。在這樣的探究性實驗過程中，學(xué)生的物理探究能力得到了訓(xùn)練。比如，可以結(jié)合物理課本中的“力學(xué)”內(nèi)容作為知識點，設(shè)計實驗探究論題“尋找影響物體運動狀態(tài)的力的因素”。在對這一問題答案的探究過程中，教師放手讓學(xué)生去準(zhǔn)備實驗器材，并指導(dǎo)學(xué)生觀察在實驗過程中，探究不同條件下，影響運動力的因素有哪些？學(xué)生通過自主探究實驗相關(guān)知識點的同時，也進(jìn)一步加深了對該知識點的理解與掌握。第二，放手讓學(xué)生自主進(jìn)行實驗探究，充分發(fā)揮探究性物理實驗教學(xué)的靈活性、趣味性、探究性的教學(xué)優(yōu)勢，有效促進(jìn)學(xué)生自主探究能力的提升。

運用比較探究方法

比較探究方法指的是在一定的實驗條件下，分析研究對象之間的異同，比較是認(rèn)識事物本質(zhì)的有效方法，在探究物理實驗中具有較大的應(yīng)用價值，因而備受廣大物理教師的重視，物理學(xué)研究對象具有廣泛性和多樣性的特點，其比較的形式也是多種多樣的，有的是比較某種物理現(xiàn)象實驗前后的變化，有的是對幾類物理現(xiàn)象變化過程的比較，有的是比較同一對象，在條件發(fā)生變化時，產(chǎn)生的變化……比如，對晶體和非晶體進(jìn)行了比較以后，得出了晶體和非晶體在物理性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)上都存在著差異。再如，通過比較法的應(yīng)用，在兩個LC振蕩電路發(fā)射與接收的探究實驗中，發(fā)現(xiàn)了電諧振現(xiàn)象，并總結(jié)出該現(xiàn)象發(fā)生的原因。

結(jié)束語

綜上所述，高中物理探究實驗教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和探究實踐能力的有效途徑，作為新時期的高中物理教師，要在教學(xué)中行之有效地落實新課改理念，做好物理探究實驗的引導(dǎo)，在探究性物理實驗的設(shè)計中，要善于將課本中的實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄嶒?，合理運用多種多樣的設(shè)計方法，有效推動物理探究實驗的教學(xué)成果。

（作者單位：江蘇省搬經(jīng)中學(xué)）