基于問題探究高中物理實驗活動組織策略

彭俊勉

摘 要：新課改針對傳統(tǒng)高中物理教學(xué)存在的知行脫節(jié)與“學(xué)校教育=終身教育”不良問題提出了促使學(xué)生實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生物理素養(yǎng)，促使學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)、生活與工作中形成以物理思維與物理模型解決現(xiàn)實問題能力的教學(xué)改革任務(wù)。其中，問題是思維的開端，探究是解決問題的根本，高中物理教師應(yīng)充分借助問題探究法來組織物理實驗活動，使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題活動中實現(xiàn)進(jìn)步。從設(shè)計激疑的實驗問題、組織解疑的實驗探究、增設(shè)拓疑的拓展實驗三個角度分析基于問題探究法下高中物理實驗教學(xué)的有效組織策略。

關(guān)鍵詞：高中物理；實驗教學(xué)；問題探究；策略分析

實驗是高中物理課程的基本組成部分，是通過直觀的實驗現(xiàn)象與實驗步驟來豐富學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識的基本方式。然而，傳統(tǒng)的高中物理實驗教學(xué)以教師演示為主，高中生雖然一開始會被神奇的物理演示實驗吸引，但是如果學(xué)生一直無法親自操作物理實驗，空有滿腔理論與觀察經(jīng)驗，并不利于提升學(xué)生的物理實驗?zāi)芰ΑＲ虼?，高中物理教師?yīng)嘗試使用問題探究法來組織物理實驗活動，讓學(xué)生在思考、動手操作與觀察活動中提升自己的動手能力，從實驗現(xiàn)象中展開物理推測與驗證。由此，學(xué)生便可了解物理課程的客觀發(fā)展史，知道物理科學(xué)與人們現(xiàn)實生活之間的客觀聯(lián)系。

一、設(shè)計激疑的實驗問題

問題是在高中物理實驗教學(xué)中實施問題探究法的前提與基礎(chǔ)，良好的物理實驗問題輕易便可調(diào)動高中生的積極思考，使學(xué)生在物理探究實驗中投入全身心的精力與時間。所以，高中物理教師應(yīng)該設(shè)置易于激發(fā)學(xué)生疑問的實驗問題，盡量從學(xué)生生活入手，選取一些學(xué)生熟悉但是卻不知科學(xué)原理的物理實驗問題，以便讓學(xué)生形成認(rèn)知懸念，促使他們在強(qiáng)烈求知欲的驅(qū)動下展開實驗探究。

就如在“探究小車隨時間變化的規(guī)律”一課教學(xué)中，我便利用多媒體技術(shù)展示了現(xiàn)代汽車的起步、加速、勻速發(fā)展等運動狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生思考小車速度隨時間變化而產(chǎn)生的運動規(guī)律，并提出了以下幾個易于引起學(xué)生思考的實驗問題：如何用打點計時器來計算小車速度隨時間變化所產(chǎn)生的瞬時速度數(shù)據(jù)？如何操作實驗過程，保證所得到的實驗數(shù)據(jù)可以真實反映小車的瞬時速度？如何分析與選取紙帶上的點？我們?yōu)槭裁匆乙粋€合適的點做計時起點，又為何要舍棄一些過于密集的點呢……這些問題可以直接引導(dǎo)學(xué)生思考物理實驗的操作過程與注意事項，便于探究型物理實驗活動的順利開展。

二、組織解疑的實驗探究

當(dāng)高中生產(chǎn)生疑問之后，如果教師直接給出了問題答案，那么學(xué)生則會逐步形成慣于接受的惰性思維。但是，如果教師鼓勵學(xué)生根據(jù)個人疑問自主設(shè)計解決物理疑問的實驗方案，然后讓學(xué)生在自主操作與合作交流中解難答疑，那么學(xué)生將會油然而生成功實現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造的成就感，感受到探究性物理實驗的啟發(fā)與解疑作用。這就可以讓學(xué)生形成積極的物理學(xué)習(xí)態(tài)度，甚至讓部分學(xué)生自愿在未來的高等教育與社會工作中參與物理研究活動。

就如在“實驗：研究平拋運動”教學(xué)中，我便鼓勵本班學(xué)生任意5人為一組，在組內(nèi)演示與匯總平拋運動的規(guī)律。學(xué)生在生活中見到過許多平拋運動，如籃球落地、潑水時的水流弧度、物體落地時的曲線運動，等等，所以他們在物理實驗課上演示平拋的運動軌跡并不難。但是，學(xué)生需要利用平拋運動軌跡曲線的具體坐標(biāo)，以及重力加速度的具體數(shù)值計算物體做平拋運動的初速度。因此，以小組探究組織本輪實驗教學(xué)，可以彌補學(xué)生個人素養(yǎng)不足的問題。在實驗中，學(xué)生需自主設(shè)計物理實驗，演示小球做平拋運動的運動軌跡與初速度，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算初速度。如此，便可有效豐富學(xué)生的知識生成與應(yīng)用經(jīng)驗。

三、增設(shè)拓疑的拓展實驗

說到高中，大多數(shù)人的第一反應(yīng)便是高考，因為高考可謂是決定高中生未來發(fā)展的一個重要分水嶺。在繁重的高考壓力下，高中物理教師不敢放權(quán)、放手，依然堅持以教材、教輔資料作為組織物理實驗教學(xué)的主要依據(jù)。然而，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力是一個十分持久且反復(fù)的過程，高中物理教師必須要提供充足的實驗探究機(jī)會，豐富高中生解決問題的成功經(jīng)驗，才能切實讓學(xué)生通過物理實驗學(xué)習(xí)實現(xiàn)終身成長。所以，高中物理教師要組織拓展性物理實驗，保護(hù)高中生的探究興趣。

就如在“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”實驗教學(xué)中，學(xué)生利用摩擦發(fā)熱生成靜電這一生活現(xiàn)象探究了靜電現(xiàn)象，但是他們并不知道靜電現(xiàn)象對于現(xiàn)代物理技術(shù)的作用，認(rèn)為生活中的靜電現(xiàn)象給人們帶來了許多困擾。于是，我便鼓勵學(xué)生在課后自主探究靜電現(xiàn)象的現(xiàn)實應(yīng)用，自主展開物理發(fā)明，在拓展實驗中及時改變自己的錯誤觀念，在物理小發(fā)明學(xué)習(xí)活動中感受物理科學(xué)的神奇魅力。

總而言之，高中物理實驗教學(xué)應(yīng)該從終身教育角度出發(fā)，保障高中生在物理實驗中的思維主動性與創(chuàng)造性，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，勇敢創(chuàng)新，為培養(yǎng)出一批具有問題解決能力的新型人才做好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

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[2]何永鍵.高中物理新課程實驗問題設(shè)計的探討[J].實驗教學(xué)與儀器，2014，31（5）：3-5.

注：本文為蘭州市2018年教育科學(xué)規(guī)劃個人課題“新高考制度下高中物理實驗教學(xué)策略研究”（課題立項號：LZ[2018]GR1090）階段性研究成果。

編輯 郭小琴