探究式實驗教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

吳 雷

（江蘇省宿豫中學(xué)，江蘇 宿遷）

一、探究式實驗教學(xué)的特點

探究式實驗教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法有很大不同，前者強調(diào)的是學(xué)生通過觀察探究進行知識的建構(gòu)，而后者強調(diào)對知識的被動接受，是學(xué)生被動接受教師灌輸?shù)闹R而不是主動獲取。探究式實驗教學(xué)是一種對話式教學(xué)，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過自主閱讀、思考、討論等途徑自主探究并得到最終結(jié)論。這種教學(xué)模式充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，符合素質(zhì)教育的要求。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不僅能收獲知識還能學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)問題，從中探索出事物內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，建構(gòu)自己的知識體系，并不斷給這一體系添磚加瓦。

二、探究式實驗教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

如何將探究式實驗教學(xué)運用于高中物理教學(xué)中，有賴于教學(xué)過程的巧妙設(shè)計，根據(jù)物理學(xué)科的特點，探究式教學(xué)實驗在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用可以采取以下的流程：提出問題、提出物理假設(shè)、設(shè)計實驗方案、進行實驗與收集證據(jù)、實驗論證與交流、質(zhì)疑問題評點整合。

（一）提出問題

教師用生活中常見的示例、有趣的自然現(xiàn)象等創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生從中提出感興趣的與物理學(xué)科相關(guān)的問題，這是物理實驗探究的第一個步驟。學(xué)生提出的問題要具有一定的探索價值，一個好的問題需要與學(xué)生原有的知識有關(guān)，同時又要在原有的基礎(chǔ)上適當增加難度，這樣對學(xué)生而言更具有挑戰(zhàn)性而又不至于因難度過高導(dǎo)致學(xué)生失去信心。在探究問題過程中，必定還會發(fā)現(xiàn)其他的問題，教師應(yīng)對此多鼓勵、多支持，幫助學(xué)生明確下一步的探究方向。學(xué)生得到老師的鼓勵與支持，再加上原本對于解決困難的興趣會充分調(diào)動他們的主觀能動性，積極地去解決問題，久而久之，不斷提出問題就會變成學(xué)生的一種自覺行為。

（二）提出物理假設(shè)

在提出問題后，下一步就是做出假設(shè)——利用已有的知識對問題的解決方式和實驗結(jié)果進行預(yù)測，這是很容易被忽視的一個環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)的重要性在于能夠幫助學(xué)生明確接下來的實驗方向，如果在最后實驗的結(jié)果證實了學(xué)生所提出的假設(shè)，將大大增強學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，在作出假設(shè)的過程中也培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力。學(xué)生做出的假設(shè)之中會有自己獨特的想法，對這類具有創(chuàng)新意識的學(xué)生，老師應(yīng)該充分肯定他們的創(chuàng)新能力，并幫助他們通過實驗來驗證這些假設(shè)。在提出物理假設(shè)的過程中學(xué)生需要運用已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，這種在大腦中調(diào)取有用信息的過程會幫助他們鞏固自己所學(xué)的內(nèi)容，完善現(xiàn)有的知識框架。

（三）設(shè)計實驗方案

設(shè)計實驗方案是整個物理探究實驗的核心部分。在設(shè)計實驗方案之前首先要明確實驗的目的，思考該通過什么樣的途徑和方法來實現(xiàn)，需要哪些器材，如何對探究過程和結(jié)論進行反思。實驗方案的設(shè)計步驟非常多，需要考慮的各種條件也很多，學(xué)生需要整合已有信息，根據(jù)科學(xué)的實驗原理架構(gòu)出這整個實驗的大體框架，因此這一環(huán)節(jié)最能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。在運用實驗原理時要注意分清主要因素和次要因素，略去一部分次要因素，盡量將實驗簡單化。

（四）進行實驗與收集證據(jù)

之前的三個階段都是準備階段，這一階段則需要實際操作，十分考驗學(xué)生的實踐能力。實踐操作與理論知識的學(xué)習(xí)探究有很大差別，學(xué)生對實驗器材的運用是否熟練，操作過程是否有出現(xiàn)差錯，實際操作中又會遇到哪些困難，這些對學(xué)生來說是一個很大的挑戰(zhàn)。當然，這些挑戰(zhàn)也將成為學(xué)生學(xué)習(xí)動機的內(nèi)驅(qū)力。學(xué)生在實驗中要認真觀察并記錄好實驗的真實數(shù)據(jù)，以便用于科學(xué)分析得出結(jié)論。實驗的數(shù)據(jù)可能會因為人為原因而出現(xiàn)偏差，所以一組實驗數(shù)據(jù)說明不了問題，用不同的方法多做幾組實驗，并如實紀錄實驗數(shù)據(jù)，去掉偏差過大的實驗的數(shù)據(jù)，用剩余的數(shù)據(jù)進行實驗分析得出的結(jié)論才是可靠的。

（五）實驗論證與交流

實驗所得出的數(shù)據(jù)本身不具有任何意義，在得出數(shù)據(jù)后利用理論知識對數(shù)據(jù)進行分析整理，而后根據(jù)分析進行論證最終得出結(jié)論。再由學(xué)生將結(jié)論進行交流，表達自己的見解。在論證的過程中，學(xué)生鍛煉了邏輯思維能力，學(xué)生之間的交流能夠幫助他們拓展自己的思維，也有利于同學(xué)之間增進友誼。

（六）質(zhì)疑問題評點整合

學(xué)生的實驗結(jié)果有可能會與實驗結(jié)論相差較大，教師可以根據(jù)這種情況提出問題，請同學(xué)們探究原因。出現(xiàn)這種情況的原因有很多，一是學(xué)生所提出的假設(shè)出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致實驗結(jié)果與實驗結(jié)論不相符，二是學(xué)生在實驗過程中操作出現(xiàn)失誤導(dǎo)致整個結(jié)果受到影響，或者是在數(shù)據(jù)分析時計算錯誤等其他原因都有可能導(dǎo)致這種情況發(fā)生。教師可以請同學(xué)們進行反思并發(fā)表自己的看法，以此來提高其自我反思的能力。學(xué)生通過相互之間的交流，聽取他人的意見以打開自己的思路，學(xué)生間的合作能夠盡快地取得問題的答案。

三、結(jié)語

探究式實驗教學(xué)為學(xué)生和教師之間創(chuàng)造了一種對話的教學(xué)方式，教師只是引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)幫助他們解決困難，更像是一個與學(xué)生平等對話的朋友。這種教學(xué)方法很好地幫助學(xué)生提高了他們的探究能力，為今后的學(xué)習(xí)發(fā)展打下基礎(chǔ)。要運用好探究式實驗教學(xué)并不是一件容易的事情，教師需要不斷地學(xué)習(xí)有關(guān)的理論知識，在實踐中不停地改進完善具體的應(yīng)用方法，充分發(fā)揮探究式實驗教學(xué)模式的優(yōu)點。當然，探究式實驗教學(xué)也有不足之處，比如更適應(yīng)于小班教學(xué)而在人數(shù)眾多的大班實施難度較大，由于實施探究式實驗教學(xué)耗時過長，對于學(xué)習(xí)內(nèi)容較多的高中物理來說并不能經(jīng)常運用。