中學(xué)物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

彭真 陳泉錫

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)過(guò)程將直接影響的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)能力。而在眾多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中，探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有舉足輕重的地位?！疤骄俊焙汀耙龑?dǎo)”完全不同，“探究”比“引導(dǎo)”高出了一個(gè)層次，探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指在教師的組織下，學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出設(shè)想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)、總結(jié)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、進(jìn)行驗(yàn)證的過(guò)程。

一、 創(chuàng)設(shè)情景、營(yíng)造氛圍

首先在我們平時(shí)的教學(xué)中要在新、奇、趣上做文章，充分挖掘教材這方面的特點(diǎn)把課堂氣氛搞活；能用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明問(wèn)題的就一定要用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，要盡可能的把演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)，能開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的讓學(xué)生活動(dòng)起來(lái)。也就是說(shuō)讓學(xué)生感到物理課總是有趣的、新奇的，激活學(xué)生的思維。例如，學(xué)了密度的知識(shí)后可以讓學(xué)生猜想，如把我們教室的空氣都?jí)嚎s到一個(gè)口袋里，你能背得動(dòng)嗎？請(qǐng)他們量一量，算一算。學(xué)了聲音的知識(shí)以后可以讓學(xué)生試一試如何測(cè)聲音在空氣中傳播的速度。平面鏡成像的特點(diǎn)這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)可以把它改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

其次要營(yíng)造一種寬松的、活潑的、民主的教學(xué)氛圍，在課堂上，在和學(xué)生平時(shí)的交往中，要用親切的、和藹的態(tài)度去盡可能的引發(fā)學(xué)生發(fā)問(wèn)，引發(fā)他們?nèi)ニ伎?。在課堂上我們要允許學(xué)生隨時(shí)打斷老師的講話，提出自己的觀點(diǎn)，哪怕是淺顯的、可笑的 、古怪的、甚至是故意刁難的。

再則要注意建立師生之間良好的關(guān)系，做學(xué)生的貼心人。平時(shí)要不管自己心情的好壞，都要隨時(shí)隨地樂(lè)意地傾聽學(xué)生各種各樣的提問(wèn)，學(xué)生感到有趣的我們也要表示好奇。

二、 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與明確問(wèn)題

在教學(xué)中我們采用平時(shí)多鼓勵(lì)學(xué)生看一些科幻小說(shuō)，布置一些容易使學(xué)生進(jìn)行想象或猜想的小論文作業(yè)，在課堂上的教學(xué)中發(fā)掘教材的因素，讓學(xué)生大膽地去想，去假設(shè)。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中有目的引導(dǎo)學(xué)生去觀察，去辨析，討論為什么要這樣做等等。

同時(shí)要注意培養(yǎng)學(xué)生從日常生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從身邊的自然現(xiàn)象中和所做的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)與物理有關(guān)的問(wèn)題。例如，你時(shí)時(shí)刻刻都看到有的物體是運(yùn)動(dòng)的有的物體是靜止的，那么你怎么判斷出來(lái)的呢？你判斷的依據(jù)是什么呢？又如你天天走路，腳和地面的摩擦是什么摩擦呢？你又怎么來(lái)確定你的判斷是否正確呢。在研究平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，為什么不用一本書或一張紙讓像成在上面呢，隔著玻璃能不能看到像在紙上呢，在玻璃的另一邊（即在紙的一邊）能不能看到紙上的像呢，這是怎么一回事呢。要深入引導(dǎo)學(xué)生去仔細(xì)觀察，去體會(huì)里面的細(xì)微的差別，要和其他情景去對(duì)比從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、從而提出方案來(lái)解決問(wèn)題。

三、 猜想結(jié)論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

當(dāng)成功讓學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，就要讓學(xué)生根據(jù)已有的認(rèn)知水平對(duì)問(wèn)題的成因及結(jié)論進(jìn)行猜想。如使杠桿平衡的條件是什么，是杠桿的形狀，還是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離的大小，還是作用力的大小。如磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有沒(méi)有可能有力的作用，其作用力的方向如何。然后讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。

四、 實(shí)驗(yàn)探究，調(diào)查分析

學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)后，就可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，老師要時(shí)刻關(guān)心學(xué)生探究的全過(guò)程。

在實(shí)驗(yàn)中如用到新的儀器設(shè)備時(shí)，要注意在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生會(huì)自己閱讀說(shuō)明書的習(xí)慣和能力，要看得懂說(shuō)明書所表述的工作條件，操作要求，注意事項(xiàng)。要啟發(fā)他們通過(guò)公共的信息資源收集資料，如圖書館，閱覽室，科技館，廣播，電視，互聯(lián)網(wǎng)等。要嘗試著對(duì)信息進(jìn)行評(píng)估，對(duì)所得到的信息是否具有科學(xué)性，對(duì)你探究的項(xiàng)目是否具有有用性。要把這些有用的信息及時(shí)地用恰當(dāng)?shù)挠涗浵聛?lái)（如筆錄，復(fù)印，錄音等）。

注意引導(dǎo)他們認(rèn)真仔細(xì)地去觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做好數(shù)據(jù)的收集和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄工作。還要特別注意引導(dǎo)學(xué)生不能憑想象就下結(jié)論，不能隨意記錄，要有嚴(yán)格的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。要知道事實(shí)是檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論的唯一標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)失真，實(shí)驗(yàn)探究就無(wú)法進(jìn)行下去，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論也就失去了依據(jù)?；顒?dòng)也就失敗了。還要會(huì)正確記錄數(shù)據(jù)，要注意環(huán)境條件對(duì)數(shù)據(jù)的影響，要注意觀察者自己的疏忽會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至依據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)而得出錯(cuò)誤的結(jié)論。

五、 數(shù)據(jù)處理、總結(jié)分析

實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`的操作部分結(jié)束后，首先要讓學(xué)生對(duì)觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，要盡可能使用物理語(yǔ)言，不要帶著對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)來(lái)影響對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的描述。描述要正確，能定量的要盡可能要定量，能用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表示的盡可能用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表示。

六、 交流合作，成果展示

在探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，指導(dǎo)老師要引導(dǎo)探究實(shí)驗(yàn)小組成員之間和小組與小組之間積極開展互相交流，相互合作。要勇于發(fā)表自己的觀點(diǎn)和看法，善于用語(yǔ)言、文字、圖表、實(shí)物和簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)表達(dá)或解釋自己的觀點(diǎn)和看法。在合作的過(guò)程中，要養(yǎng)成尊重他人的習(xí)慣，要認(rèn)真聽取他人的意見(jiàn)，仔細(xì)分析他人的觀點(diǎn)與自己觀點(diǎn)不同的地方，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自己的觀點(diǎn)有錯(cuò)誤時(shí)，要勇于承認(rèn)，放棄自己的觀點(diǎn)或修改自己的觀點(diǎn)。即使別人意見(jiàn)不完全正確，也要分析他的意見(jiàn)有沒(méi)有合理的部分，盡量吸到自己的方案中來(lái)。同時(shí)在合作中注意堅(jiān)持原則，堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)精神，努力依靠事實(shí)和證據(jù)，及科學(xué)的邏輯或推理來(lái)說(shuō)服他人。在合作的過(guò)程中要有合理的分工，既要發(fā)揮各人的特長(zhǎng)和聰明才智，又要通過(guò)交流與合作克服自己的弱點(diǎn)，使自己的弱項(xiàng)得到加強(qiáng)，使每一個(gè)成員在活動(dòng)中知識(shí)能增長(zhǎng)，能力能加強(qiáng)。

七、 鞏固遷移，開拓提高

學(xué)生通過(guò)自主探究得出正確結(jié)論以后，教學(xué)活動(dòng)并沒(méi)有結(jié)束，因?yàn)樽灾魈骄啃詫?shí)驗(yàn)關(guān)鍵的一點(diǎn)是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)得出結(jié)論。而得出的結(jié)論是否正確，是否符合物理規(guī)律，是否能用來(lái)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，必須要經(jīng)過(guò)新的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。讓學(xué)生設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證結(jié)論的可靠性，這是對(duì)原有認(rèn)識(shí)的深化提高，也是學(xué)生探究能力發(fā)生質(zhì)的飛躍的過(guò)程。例如，在“研究串聯(lián)電路的等效電阻”實(shí)驗(yàn)后，可引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)完成“研究并聯(lián)電路的等效電阻”等。自主探究性物理實(shí)驗(yàn)，既重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程，又重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能滿足學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我愿望的要求，更能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，促進(jìn)思維能力的發(fā)展。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在我國(guó)還是一個(gè)起始的階段，還有很多需要注意的地方等待我們?nèi)ジ纳啤Ｍ瑫r(shí)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師和學(xué)生的要求還是比較高的，不僅要有扎實(shí)的基本功，還要有新的理念和策略，這需要廣大師生共同努力，逐步改變?cè)械慕虒W(xué)理念、模式和學(xué)習(xí)方式。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接和調(diào)控還是有待于教師在實(shí)際教學(xué)中的選擇恰當(dāng)?shù)淖龇?。也正因如此，探究性?shí)驗(yàn)教學(xué)的前景光明，有相當(dāng)長(zhǎng)的路程等著廣大教育工作者一起去探究、去發(fā)展，也更容易出成績(jī)，體現(xiàn)出個(gè)人價(jià)值。

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