談高中物理實驗教學(xué)的探究

譚現(xiàn)林

山東省聊城第一中學(xué) 山東聊城 252000

中學(xué)物理實驗是學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究的重要載體。為了改進以往物理實驗教學(xué)中的弊端，讓學(xué)生在合作的動力基礎(chǔ)上進行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的探索精神和創(chuàng)新能力，下面我將從以下幾個方面加以論述。

一、傳統(tǒng)高中物理實驗教學(xué)中存在的問題和原因分析

存在的問題：（1）教學(xué)方法上：教師“畫實驗”、“講實驗”和“電腦模擬實驗”得多，學(xué)生“背實驗”多，親自動手操作得少。（2）實驗內(nèi)容上：驗證性實驗多，探究性實驗少。導(dǎo)致學(xué)生合作互動少。（3）學(xué)生分組實驗：教師約束多，學(xué)生自主發(fā)揮得少；或者是，以個別同學(xué)為主，其他同學(xué)旁觀，責任心下降。（4）實驗結(jié)果：為了應(yīng)付檢查，學(xué)生互相抄襲數(shù)據(jù)，造成實驗報告類同，做實驗流于形式。原因分析：（1）由于廣大教師和學(xué)生對實驗功能認識的局限性，特別關(guān)注物理實驗的知識驗證功能而忽視學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，忽視實驗過程中學(xué)生間的交流與合作。（2）高考書面表達的實驗考試形式與學(xué)生實際動手能力間存在著不可忽視的矛盾。（3）現(xiàn)在學(xué)生大多是獨生子女，與同伴交流與合作意識淡薄。

二、高中物理實驗教學(xué)改進的理論依據(jù)

合作探究性的學(xué)習(xí)方式，強調(diào)學(xué)生運用所學(xué)知識和技能親自探索“新”規(guī)律、發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象。主要體現(xiàn)以下特點：（1）學(xué)生學(xué)習(xí)自主性。合作探究性體現(xiàn)學(xué)生主動地獲取知識，教師的作用是引導(dǎo)和指導(dǎo)，而不是直接把活動方案或結(jié)論性知識現(xiàn)成地傳授給學(xué)生，使學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性得以充分發(fā)揮。（2）活動探究性。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，需要根據(jù)問題情境，提出準備探究的問題，并對問題提出假設(shè)，設(shè)計實驗方案，通過觀察獲取實驗數(shù)據(jù)和事實，并對獲得的實驗數(shù)據(jù)和事實進行科學(xué)的解釋和分析。（3）學(xué)生間的合作性。探究性學(xué)習(xí)能開闊學(xué)生的思路，解決疑慮，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促使相互間啟發(fā)和共同探索來完成探究任務(wù)。（4）交流互補性。學(xué)生在互相闡述自己小組的實驗結(jié)果和實驗誤差分析的過程中，分享了他人的學(xué)習(xí)成果，也改進了自己的不足。

三、合作探究性學(xué)習(xí)方式的過程設(shè)計和案例分析

我們以高中物理學(xué)生實驗“描繪小燈泡的伏安特性曲線”為案例進行詳細描述。在這個實驗的教學(xué)準備中，認真分析了實驗有如下一些特點：（1）該實驗是聯(lián)系初高中電學(xué)實驗的紐帶，學(xué)生在初中用伏安法測小燈泡的電阻已做過電學(xué)實驗，有了一定的基礎(chǔ)，為學(xué)生的自主預(yù)習(xí)提供了條件。（2）該實驗又為高中后面的電學(xué)實驗如測定金屬電阻率、把電流表改裝成電壓表、測定電源電動勢和內(nèi)阻等提供了基礎(chǔ)，是學(xué)生在高中階段必須徹底弄清楚原理的一個實驗。根據(jù)以上特點并結(jié)合教學(xué)實際和學(xué)生實際進行操作過程設(shè)計：（1）學(xué)生分組：將全班學(xué)生分成多個合作組。在學(xué)生自愿組合的基礎(chǔ)上進行微調(diào)，合作組間可一起分享所獲得數(shù)據(jù)，但寫實驗報告是要求各人一份。（2）問題提出：在學(xué)生預(yù)習(xí)了實驗之后，提出如下一些典型的問題：①要描繪出小燈泡的伏安特性曲線，必須測出小燈泡的哪些電學(xué)參量？②要測小燈泡兩端的電壓和流過小燈泡的電流，應(yīng)采用怎樣的電路圖？③電流表應(yīng)采用內(nèi)接法還是外接法？滑動變阻器采用分壓式接法還是限流式接法？④實驗需記錄幾組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如何進行處理等。（3）查閱資料，提出假設(shè)：以合作組為單位，讓合作組成員將自己所收集的信息及自己的理解進行分享和交流，開展研討，引導(dǎo)學(xué)生各抒己見，提出假設(shè)，以便尋求正確的答案，為做好實驗作充分的準備。（4）學(xué)生實驗方案設(shè)計：教師可以精講實驗原理，引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗，并動手畫出電路圖。討論他們的設(shè)計是否合理，如不合理，再加以修正。（5）實際實驗過程：合作組成員間采用互動式場景對話，鼓勵實驗課堂上的交流與討論。場景一：熟悉器材,說明各部分的用途——進一步明確實驗原理。場景二：連接電路,說明其操作方法——討論注意事項。場景三：提示學(xué)生,觀察實驗現(xiàn)象——記錄并處理數(shù)據(jù)。這一階段，學(xué)生之間互相配合，了解電表的讀數(shù)規(guī)則并通過改變滑動變阻器滑片位置記錄數(shù)據(jù)。（6）小組匯報交流：實驗完成之后，引導(dǎo)小組先組內(nèi)討論總結(jié)，并讓各個小組派代表發(fā)言，闡述自己小組的實驗結(jié)果和誤差分析。同時，針對部分合作組中出現(xiàn)的故障原因進行探究分析。（7）總結(jié)、撰寫實驗報告：由于每個學(xué)生在各個程序中充分參與、思考，均有發(fā)言和總結(jié)的機會，并且每個同學(xué)的記錄、總結(jié)的著眼點不一樣，學(xué)生在完成實驗報告時就有自己的觀點，從而能有效避免實驗報告的雷同和抄襲，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量。

四、合作探究性學(xué)習(xí)方式的實踐反思

（1）教師在整個過程中正確地引導(dǎo)著學(xué)生走上正確的探究之路，始終是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的參與者和合作者。（2）建立好合作組合作學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)紀律機制，強調(diào)和培養(yǎng)學(xué)生的集體合作交流意識。確保人人動腦、動手，人人有提高。（3）教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生，學(xué)會傾聽，學(xué)會質(zhì)疑，學(xué)會在合作探究中不斷完善自己的認識，不斷產(chǎn)生新的想法，與他人共享思維方法和思維成果。實踐表明，在實驗教學(xué)中運用合作探究性學(xué)習(xí)，能讓學(xué)生在整個實驗過程中熟悉研究過程，了解研究方法，學(xué)生能將實驗與科學(xué)探究有效地結(jié)合起來，學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體作用得到了充分發(fā)揮，同時，在探究過程中也加強了相互間的合作意識。學(xué)生在整個物理實驗的學(xué)習(xí)和參與中體驗到了成功。