關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究　激活物理課堂

(江蘇省宜興第一中學(xué),江蘇　宜興　214200)

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法以及手段,直接影響學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展,不容忽視。然而在傳統(tǒng)教學(xué)中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“空手”講實(shí)驗(yàn)、“看投影”做實(shí)驗(yàn)等問題,看似提高了課堂效率,實(shí)則掩耳盜鈴,揠苗助長(zhǎng),嚴(yán)重影響了學(xué)生操作能力的培養(yǎng),阻礙其學(xué)科能力的提升。我們必須轉(zhuǎn)變觀念,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),以激發(fā)學(xué)生興趣,鼓勵(lì)其操作、探究,深化對(duì)知識(shí)的理解,掌握科學(xué)方法。

1　“探究性實(shí)驗(yàn)”的必要性

首先,加強(qiáng)“探究性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)是由高中物理教學(xué)現(xiàn)狀決定的。當(dāng)下學(xué)生受到應(yīng)試的影響，對(duì)于學(xué)習(xí)缺乏興趣,而高中物理學(xué)習(xí)難度較大,使得這一問題“雪上加霜”，只有少部分學(xué)生喜歡上實(shí)驗(yàn)課。學(xué)生之所以“抗拒”的主要原因在于沒有真正領(lǐng)會(huì)“探究”二字,缺乏興趣驅(qū)動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生了抵觸心理,最終導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

其次,“探究性實(shí)驗(yàn)”是由高中物理學(xué)科本身的特性決定的。物理學(xué)科存在很強(qiáng)的實(shí)踐性,要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),而且新課改強(qiáng)調(diào)高中物理教學(xué)要以探究為主線,有效落實(shí)核心素養(yǎng)提升目標(biāo),借助實(shí)驗(yàn)探究，可培養(yǎng)學(xué)生操作能力、思維能力以及創(chuàng)新能力,幫助其夯實(shí)基礎(chǔ),學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法。

最后,“探究性實(shí)驗(yàn)”是由學(xué)生能力發(fā)展的趨勢(shì)決定的。新課改實(shí)施后,就教材對(duì)于實(shí)驗(yàn)部分的編排來看,明顯提高了對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的關(guān)注,不僅比重增加,而且還將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成了探究性實(shí)驗(yàn),凸現(xiàn)了探究性實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中地位。

2　“探究性實(shí)驗(yàn)”的具體實(shí)施

新課程重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),關(guān)注學(xué)生體驗(yàn),強(qiáng)調(diào)對(duì)其操作能力、探究能力的培養(yǎng),那么如何落到實(shí)處呢?這就要求教師要反復(fù)鉆研教材,結(jié)合學(xué)情精心設(shè)計(jì)教學(xué),為學(xué)生營(yíng)造良好的探究氛圍,給其提供較好的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)。下面,筆者就圍繞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究以及合作學(xué)習(xí)等方面簡(jiǎn)述具體實(shí)施策略。

2.1　注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),激發(fā)興趣,培養(yǎng)探究能力

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),具有情景新、方法活的特點(diǎn),對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力有較高要求,能有效評(píng)估其操作技能和思維品質(zhì)。為了確保設(shè)計(jì)的有效性,在設(shè)計(jì)之前做好引導(dǎo)工作，幫助學(xué)生透徹理解實(shí)驗(yàn)原理,在此基礎(chǔ)上選擇器材、制定方案,進(jìn)而具體實(shí)施。

在設(shè)計(jì)“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,考慮到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多,筆者加強(qiáng)引導(dǎo),幫助學(xué)生明確方向,讓各個(gè)環(huán)節(jié)落到實(shí)處,直擊目標(biāo)。首先,讓其練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,安排好“手拉紙帶運(yùn)動(dòng)”“小車運(yùn)動(dòng)”以及“重錘下落”等環(huán)節(jié)。然后,借助計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù),更加便捷地研究這一運(yùn)動(dòng)，得出實(shí)驗(yàn)規(guī)律。最后,在整體上調(diào)整把握,注重“測(cè)反應(yīng)時(shí)間尺”等細(xì)節(jié),確保實(shí)驗(yàn)環(huán)環(huán)相扣,各個(gè)部分順利進(jìn)行。由此充分激發(fā)學(xué)生興趣,由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)探究,積極參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中。在研究“摩擦力”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題:彈簧秤在運(yùn)動(dòng)的過程中不好讀數(shù),會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。對(duì)此,筆者就讓其探究解決,結(jié)合原理和實(shí)際,學(xué)生很快就想到了一個(gè)方案:將彈簧秤與滑板固定,通過拉動(dòng)滑塊下的長(zhǎng)木板來研究,這樣可直接觀察摩擦力。不僅解決了問題,還大大激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣,在之后的探究中,學(xué)生能認(rèn)真地投入到整個(gè)實(shí)驗(yàn)中,對(duì)摩擦力的認(rèn)知也十分到位,有效達(dá)成了學(xué)習(xí)目標(biāo)。教材中可供學(xué)生設(shè)計(jì)的活動(dòng)有很多,像探究“自由落體運(yùn)動(dòng)”“研究微小形變”等,對(duì)此就要充分利用,積極引導(dǎo),盡可能地給其提供實(shí)驗(yàn)探究的平臺(tái),讓其充分體驗(yàn),掌握探究方法。

2.2　加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究,提升學(xué)科能力

探究是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵,也是物理課堂的重頭戲,需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步思考,充分結(jié)合理論與實(shí)踐,對(duì)物理問題展開全方位、多層次的研究。在這一過程中,要充分發(fā)揮學(xué)生主體作用,提供自主學(xué)習(xí)的平臺(tái),鼓勵(lì)其深入思考,大膽假設(shè),反復(fù)驗(yàn)證,最終得出正確的結(jié)論,并且能嘗試運(yùn)用,舉一反三。

在“探究求合力”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,鑒于是新課內(nèi)容,要充分滲透物理思維方法的教育,筆者精心設(shè)計(jì)引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,在興趣的驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)探究,經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)過程。首先,讓學(xué)生測(cè)量合力、分力,然后引導(dǎo)猜想,之后展開交流,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估,最后驗(yàn)證,得出重要結(jié)論。由此,學(xué)生便很自然地得出“平行四邊形定則”,完成了實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)?？梢?注重探究體驗(yàn),將其作為教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)導(dǎo)入課堂,落到實(shí)處,就能促進(jìn)學(xué)生探究,使其親歷物理規(guī)律形成的過程,實(shí)現(xiàn)思維與能力的同步提升。在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,考慮到涉及新概念,學(xué)生缺乏相關(guān)認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),就加強(qiáng)引導(dǎo),先讓其對(duì)“加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”展開定性分析,在理解的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)方案,其中包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材、安裝簡(jiǎn)圖、簡(jiǎn)要步驟、數(shù)據(jù)記錄表格等。為了確保實(shí)驗(yàn)可行,筆者組織學(xué)生交流,特別針對(duì)要點(diǎn)和細(xì)節(jié)部分展開討論,然后讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)。在親身參與的過程中,學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)到實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位,由此轉(zhuǎn)變態(tài)度,積極投入其中,無(wú)形中促進(jìn)了思維能力的提升,養(yǎng)成規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,為后續(xù)深入的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。需要注意的是,在操作實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生不可避免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,對(duì)此要客觀、理性地看待,抓住這一機(jī)會(huì)點(diǎn)撥指導(dǎo),促進(jìn)其反思解決。

2.3　鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)猜想,分組開展探究,落實(shí)課程目標(biāo)

進(jìn)入高中階段后學(xué)生的自主意識(shí)增強(qiáng),對(duì)于未知的事物更感興趣,抓住這一點(diǎn)可以設(shè)計(jì)分組實(shí)驗(yàn),通過增加實(shí)驗(yàn)的未知性,激發(fā)學(xué)生探究的欲望。具體實(shí)施時(shí),可以抓住一些符合學(xué)生認(rèn)知水平、思維水平的問題鼓勵(lì)其大膽猜想,然后根據(jù)猜想，分組實(shí)驗(yàn),讓其親身檢驗(yàn),深化對(duì)知識(shí)的理解,以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的探究活動(dòng)中,就圍繞問題“哪些因素可能影響導(dǎo)體的電阻?”引導(dǎo)學(xué)生猜想,鼓勵(lì)大膽假設(shè)。對(duì)此學(xué)生積極回應(yīng),聯(lián)系學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),提出假設(shè):導(dǎo)體的長(zhǎng)度與橫截面積等因素有關(guān),電阻與長(zhǎng)度成正比等。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提問:“怎樣才能確定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比呢？”以此引導(dǎo)學(xué)生展開探究。考慮到該問題難度較大,筆者讓學(xué)生開展合作學(xué)習(xí),以小組為單位布置任務(wù),進(jìn)行探究,提高課堂效率。在確定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí),學(xué)生將導(dǎo)體的長(zhǎng)度作為自變量,導(dǎo)體的電阻作為因變量,進(jìn)行測(cè)量,再對(duì)數(shù)據(jù)展開分析,繪制圖像。對(duì)于這一研究過程,整體邏輯是沒有問題的,但是學(xué)生忽略了一個(gè)問題:借助僅有的幾組數(shù)據(jù)，并不能得出“導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系”,那么如何解決呢?對(duì)此,學(xué)生提出“多次實(shí)驗(yàn)獲得多組數(shù)據(jù)”的解決方案。筆者沒有直接回答,而是將這個(gè)問題留給學(xué)生,讓其自主思考,從不同的角度進(jìn)行考慮,嘗試得到合適的方法。通過這樣的設(shè)計(jì),不僅優(yōu)化了教學(xué),落實(shí)了實(shí)驗(yàn)探究的目標(biāo),還激發(fā)了學(xué)生探究興趣,無(wú)形中促進(jìn)其創(chuàng)新能力的培養(yǎng),打破課堂空間局限,將問題延伸,實(shí)現(xiàn)了學(xué)科拓展。

總之,探究性實(shí)驗(yàn)的開展是促進(jìn)高中物理教學(xué)的有效途徑,可激發(fā)學(xué)生興趣,活躍課堂,還能充分發(fā)揮其主體作用,改變被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài),讓學(xué)生積極投入到活動(dòng)中,主動(dòng)思考、探究,落實(shí)能力培養(yǎng)目標(biāo),在深化知識(shí)理解的同時(shí)，掌握科學(xué)方法,促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊娟,張正仁,夏川茴,周平.普通高中物理探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].物理實(shí)驗(yàn),2017,(8).

[2] 周玉欣,賈強(qiáng).淺談生本教育理念下高中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].學(xué)周刊,2014,(16).