高中物理實驗教學(xué)對學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的研究

王禎澤

摘要：《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)2017年版2020年修訂》對實驗課程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力提出了新的要求。新課程標(biāo)準(zhǔn)明確了學(xué)生是實驗探究課堂的主體，教師在實驗探究課堂上屬于引導(dǎo)人，這就要求教師在給學(xué)生探究空間的同時避免學(xué)生的虛假探究，這就要求實驗課要遵循教育教學(xué)規(guī)律，創(chuàng)新設(shè)計物理問題情景，靈活引導(dǎo)生活實踐問題推廣，以提高學(xué)生在實驗方面的科學(xué)探究能力?；诖耍疚膶Ω咧形锢韺嶒灲虒W(xué)課堂對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)展開了研究，并提出了學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)路徑，希望可以為廣大的高中物理教師提供一些參考建議。

關(guān)鍵詞：高中物理;實驗教學(xué);科學(xué)探究能力

眾所周知物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和理論的建立都是以實驗為基礎(chǔ)，但在物理實驗教學(xué)的課堂中有時由于教師時間有限或?qū)W生自身知識掌握不透，教師容易直接將結(jié)論告知學(xué)生，沒有給學(xué)生足夠的時間進行反思，容易導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力和思維能力。如果教師不能正確設(shè)計課程內(nèi)容和時間表，學(xué)生很容易感反感和厭學(xué)，放棄復(fù)雜的實驗步驟或強理論實驗，被動接受其他學(xué)生或老師的結(jié)論，從而對物理實驗失去興趣，難于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

通過研究實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗探究過程、實驗結(jié)論，我轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)設(shè)計思路，把問題、證據(jù)、解釋和交流內(nèi)容嘗試把演示實驗、學(xué)生實驗通過創(chuàng)設(shè)實驗問題情景引領(lǐng)學(xué)生探索，并融入虛擬實驗平臺或3D實驗?zāi)Ｐ吞剿髋囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。同時多問題角度啟發(fā)學(xué)生多方法操作實驗，分析驗證結(jié)果，在學(xué)生的主動參與下可培養(yǎng)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象和分析物理問題的能力，且提升學(xué)生科學(xué)探究能力。在組間評價交流互動提高學(xué)生自我總結(jié)反思探究的實驗方法的利弊，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的創(chuàng)造思維和批判思維。從而探索出高中物理實驗教學(xué)對學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的途徑如下：

一、創(chuàng)設(shè)情境提高學(xué)生探究積極性

學(xué)生很容易被“意想不到”的事情吸引，與“意想不到”的事情相比，人們更愿意探索未知的事物，所以教師可以創(chuàng)造一些“意想不到”的場景來吸引學(xué)生的注意力，提高他們主動回答問題的積極性。學(xué)生的生活體驗在某些特定的情境下只是一種規(guī)律，當(dāng)具體情況發(fā)生變化時，規(guī)律可能相應(yīng)的也就不復(fù)存在。例如，《牛頓第三定律》這一課的學(xué)習(xí)時，教師可以讓學(xué)生演示拔河比賽的場景，兩邊的拉力相等，而這一場景的演示顯然與學(xué)生的認(rèn)知是沖突的。在大多數(shù)學(xué)生心目中，他們認(rèn)為拔河比賽只有強大的牽引力才能贏得，由于這一幕與學(xué)生的生活息息相關(guān)，他們不僅會在課堂上對這個問題進行一系列的討論和分析，而且會在課后繼續(xù)討論他們認(rèn)為“神奇”的東西。如果他們以后參加拔河比賽，他們能夠快速思考，要贏得拔河比賽，需要增加摩擦力。例如，當(dāng)學(xué)習(xí)慣性時，教師可以設(shè)計問題情景使用學(xué)生熟悉的乒乓球?qū)嶋H操作。空心乒乓球和充滿沙子的乒乓球可以讓男孩和女孩同時打乒乓球，學(xué)生們會驚訝地發(fā)現(xiàn)，女生很容易打空心乒乓球，而男生卻不容易打?qū)嵭钠古仪?，本實驗可以用來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且最終可以得出影響慣性的因素。

二、利用生活情境激發(fā)學(xué)生興趣

物理的很多知識點都來源于生活，可以說物理源于生活，但是現(xiàn)階段的物理教學(xué)卻脫離了生活場景，學(xué)生對生活場景的熱愛超出了單純的理論知識。因此教師在創(chuàng)作物理情境時，教師應(yīng)與學(xué)生的日常生活緊密聯(lián)系，在了解學(xué)生的日常生活后，教師應(yīng)能根據(jù)學(xué)生的生活場景和熱點發(fā)現(xiàn)與物理知識點相關(guān)的現(xiàn)象，創(chuàng)造與自己生活和最關(guān)心的熱點相關(guān)的場景，大大提高他們在日常生活或?qū)W習(xí)中提問的能力。例如，在慣性的學(xué)習(xí)過程中，教師可以用生雞蛋和熟雞蛋作為實驗，在不打爛雞蛋，有什么方法可以直接判斷哪個是生雞蛋，哪個是熟雞蛋，肉眼觀察不出來，可以用慣性來判斷，這個知識點不僅能引起學(xué)生的注意，而且在生活中也能靈活運用。通過這個例子，教師可以引導(dǎo)學(xué)生知道常見的物理現(xiàn)象，并在此基礎(chǔ)上提出更多的問題并結(jié)合物理知識，就可以探索更多的自然奧秘。

三、巧用虛擬實驗平臺提高小組實驗效率

對物理小組實驗來說，實驗數(shù)據(jù)的獲取主要依賴于學(xué)習(xí)小組的獨立性，所以在實驗前和實驗中的小組劃分和教師指導(dǎo)就顯得極其重要，實驗前所設(shè)計情景問題的解答可以讓學(xué)生借助虛擬實驗平臺操作做好預(yù)習(xí)，并對問題拓展思考實驗操作橫向比較分析。同時教師合理配置小組，明確小組成員分工，誰來安裝設(shè)備，誰來記錄處理數(shù)據(jù)，誰來管理實驗等等，以避免少數(shù)學(xué)生出現(xiàn)不參與的情況。以《探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系》的實驗為例，當(dāng)學(xué)生第一次做實驗時，不能準(zhǔn)確掌握平衡摩擦的方法，不能解決平衡摩擦不到位的問題。如果教師不能及時發(fā)現(xiàn)問題并幫助糾正，學(xué)生的后續(xù)實驗就無法進行，教師要控制小組劃分和學(xué)生參與的情況，以此可以大大提高學(xué)生的信息獲取能力。

四、培養(yǎng)溝通交流習(xí)慣

學(xué)生進行實驗過程中會一直與旁邊的同學(xué)溝通、交流，但是這種溝通、交流只局限于小范圍內(nèi)，而且只有當(dāng)他們的問題無法解決時，他們才會與其他學(xué)生交流和討論，但是這種小范圍的交流并不能滿足學(xué)生實驗過程中的交流和分享的需要。因此，在實驗結(jié)束之后教師必須給學(xué)生一些時間進行小組間對比交流，促進學(xué)生思考總結(jié)評價本組實驗方法、結(jié)論分享，同時交流出現(xiàn)的問題及解決方法或有待其他小組幫助分析解決的問題，讓學(xué)生在總結(jié)分享進步，提升科學(xué)探究能力的批判思維。

結(jié)論：

本文通過高中物理實驗教學(xué)對學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的研究，發(fā)現(xiàn)目前我國的教育越來越重視科學(xué)探究能力。科學(xué)探究能力不僅可以提高學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)能力，而且可以幫助學(xué)生處理更復(fù)雜的問題，為成為綜合性人才打下良好的基礎(chǔ)。但是在高考的影響之下，科學(xué)探究能力的培養(yǎng)是高考的重要組成部分，越來越多的教師把重點放在知識點的教學(xué)上，強調(diào)知識點的重復(fù)練習(xí)，雖然教師也認(rèn)識到了科學(xué)素養(yǎng)對學(xué)生的重要性，開始重視學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展，但是這種程度的重視顯然是不夠的。作為高中物理教師，應(yīng)該更重視提高學(xué)生在課堂上的主體地位，以更好的提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積欲望。

參考文獻：

[1]閆秋玥.加強物理實驗教學(xué)提高科學(xué)探究能力——以“控制變量法專題復(fù)習(xí)課”為例[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2021，50（21）：31-33.

[2]馮秀女.重視物理實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2021（01）：89.