高中物理探究式實驗教學(xué)模式的應(yīng)用路徑探索

謝思雯

（唐縣第一中學(xué)，河北 保定 072350）

在高中物理課程中，實驗是極為重要的組成部分，它影響學(xué)生物理概念的形成和規(guī)律的掌握，更關(guān)乎實驗技能的發(fā)展。但實際教學(xué)中，實驗指導(dǎo)并沒有達(dá)到理想效果，通常是教師向?qū)W生演示，并直接講授實驗原理和結(jié)論，學(xué)生處于被動地位，無法真實體會和探究實驗過程，實驗興趣不足，且創(chuàng)新能力和動手操作能力深受限制。隨著教育深化改革，探究式實驗教學(xué)模式被引入課堂，對以往物理實驗教學(xué)不足進(jìn)行了優(yōu)化，突出了學(xué)生主體地位。本文即以此為主題，分析高中物理探究式實驗教學(xué)模式的應(yīng)用意義，并提出具體應(yīng)用路徑。

1 探究式實驗教學(xué)模式在高中物理中的應(yīng)用意義

實踐性是探究式實驗教學(xué)模式的主要特征，這易于激活學(xué)生對未知事物的探究興趣，并且多種多樣的探究活動為其提供了潛能探索的空間，讓其不斷地發(fā)現(xiàn)新事物，理解新知識，整合以往知識經(jīng)驗，建構(gòu)解決新問題的思維，這無疑綜合性地提升了個人的物理素養(yǎng)。相比于直接講解物理實驗規(guī)律，探究式實驗教學(xué)模式強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)嶒炓蛩氐倪^程，可以讓他們產(chǎn)生愉悅感和成就感，這顯然強(qiáng)化了學(xué)習(xí)的體驗感，更有利于今后深入發(fā)展物理能力[1]。其次，探究式實驗教學(xué)模式能夠幫助學(xué)生解決諸多物理學(xué)習(xí)中的困境。以往物理實驗教學(xué)側(cè)重示范，教師的講解讓很多學(xué)生無法構(gòu)建明晰的實驗思路，對于實驗問題常常一知半解，從而降低了實際學(xué)習(xí)效率。而探究式實驗教學(xué)模式主要由學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案，提出問題、做出假設(shè)，并且深入分析的過程，能夠給予他們理清思路的空間，更全面地掌握物理實驗的思路和方法，動腦思考的科學(xué)態(tài)度對今后的發(fā)展具有積極意義。

物理學(xué)科特別強(qiáng)調(diào)邏輯思維，需要學(xué)生依據(jù)物理規(guī)律、儀器工具、物理概念和實驗現(xiàn)象等要素來思考問題。探究式實驗教學(xué)模式為學(xué)生提供了思維發(fā)展的空間，改變了以往學(xué)生機(jī)械訓(xùn)練、枯燥記憶的學(xué)習(xí)方式，探究的過程是多元能力發(fā)展的過程，比如學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展，數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理的能力、分析和解決問題的能力等，這不僅有利于提升物理學(xué)科素養(yǎng)，同樣有助于發(fā)展學(xué)生的適應(yīng)能力，讓其收獲頗多，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信心[2]。

2 高中物理探究式實驗教學(xué)模式的應(yīng)用要點

2.1 凸顯學(xué)生主體地位

學(xué)生主體地位的凸顯是探究式實驗教學(xué)模式在高中物理中的應(yīng)用要點，這要求教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)思維，就整個探究實驗的設(shè)計以學(xué)生為主。比如在實驗探究前，需要激活學(xué)生的問題思維，讓其主動發(fā)現(xiàn)問題，并提出問題，就此形成獨立自主思考模式，為實驗探究過程提供明確方向。同時，包括實驗猜想與假設(shè)、實驗方案的設(shè)計、實驗的分析和論證等各個環(huán)節(jié)，都要求教師給予學(xué)生足夠的發(fā)展空間，打破以往學(xué)生“被動聽”的教學(xué)局面，僅僅以恰當(dāng)?shù)膯l(fā)幫助學(xué)生思考，師生之間高效互動，最大限度提升物理實驗探究的教學(xué)效果。

2.2 豐富物理實驗活動

探究式實驗教學(xué)模式的應(yīng)用目的是發(fā)展學(xué)生的物理素養(yǎng)，使其塑造科學(xué)思維，保持對技術(shù)設(shè)備和實驗探索的興趣。顯然單一的實驗探究過程并不能滿足教學(xué)要求，在這一過程中，教師必須要豐富實驗活動，不斷地對組織形式進(jìn)行創(chuàng)新，鼓勵學(xué)生在多種實驗情景中大膽創(chuàng)造，塑造嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，掌握豐富的研究方法，為今后應(yīng)對復(fù)雜物理問題奠定良好基礎(chǔ)。另外，物理探究式教學(xué)模式的過程要強(qiáng)調(diào)個性化與多樣化，挖掘?qū)W生的物理潛能，引導(dǎo)他們聯(lián)系具體事物發(fā)現(xiàn)平常忽視或者疑惑的問題，借助實驗探究的過程解答疑惑，發(fā)展個性潛能。同時，關(guān)于物理探究實驗的組織，除了自主實踐模式，還需要融入合作形式，讓學(xué)習(xí)過程具備獨特體驗，學(xué)生在掌握知識技能的同時，可以在精神思想上有所發(fā)展。

3 高中物理探究式實驗教學(xué)模式的應(yīng)用路徑

3.1 結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)計完整探究實驗環(huán)節(jié)

探究式實驗是對研究對象未知性質(zhì)的探索，其特征是實驗在前，結(jié)論在后，相比普通的物理演示實驗，這種教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。因此，教師需要結(jié)合教材內(nèi)容，為學(xué)生設(shè)計完整的實驗探究環(huán)節(jié)，一方面調(diào)動學(xué)生的參與興趣，確保他們能夠全身心探索新知識；另一方面，確保教學(xué)目標(biāo)有效落實，學(xué)生在完整的教學(xué)過程中掌握新知，發(fā)展物理思維。首先，創(chuàng)設(shè)物理情景是探究式實驗教學(xué)模式的第一步，整合教材知識和學(xué)生實際生活，建構(gòu)趣味性的物理情景，引導(dǎo)學(xué)生提出問題，進(jìn)而展開猜想與假設(shè)，活躍物理思維[3]。同時，要強(qiáng)調(diào)的是，物理猜想和假設(shè)并不是隨意性的猜測，它要求學(xué)生有一定的依據(jù)，充分理解物理原理。那么在這一基礎(chǔ)上，教師組織學(xué)生獨立設(shè)計實驗計劃，以小組的形式探索實驗現(xiàn)象，動手操作，主動收集實驗中的數(shù)據(jù)，對信息加以處理。最后，小組內(nèi)展開思維風(fēng)暴，分析并論證實驗結(jié)果，如若發(fā)現(xiàn)與猜想不符合，重新進(jìn)行猜想，得出完整的結(jié)論。教師在探究實驗過程中要做好指導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生剖析引發(fā)錯誤猜想的原因，加深對物理規(guī)律和現(xiàn)象的認(rèn)識，從而增強(qiáng)實驗探究效果，塑造實事求是的科學(xué)態(tài)度。

3.2 利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)新探究實驗?zāi)Ｊ?/h3>

信息技術(shù)與教育的融合是現(xiàn)代教學(xué)的改革方向，那么物理探究式實驗教學(xué)模式在應(yīng)用中需要與時俱進(jìn)，巧用科學(xué)的信息工具為學(xué)生實驗環(huán)節(jié)提供支持，從而創(chuàng)造智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。比如物理探究實驗過程中需要采集和處理數(shù)據(jù)，由于部分實驗存在復(fù)雜性，需要過長的實驗準(zhǔn)備和操作時間，如果學(xué)生僅以人工實施計算和分析，顯然課堂較短的時間無法滿足現(xiàn)實要求，這會大大縮短探究思考的次數(shù)。為此，教師可以指導(dǎo)學(xué)生運用虛擬仿真實驗，借助自帶的電子表格，快速輸入采集的數(shù)據(jù)，這能夠幫助學(xué)生自動描點繪圖，擁有充分的時間分析數(shù)據(jù)和圖像，并形成科學(xué)的物理思維，更好地適應(yīng)現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)模式[4]。另外，物理作為一門實驗學(xué)科，對于學(xué)生的實驗探究指導(dǎo)不僅僅僅停留在課堂，還需要延伸至課下。為了支持學(xué)生的實驗探究學(xué)習(xí)要求，虛擬仿真實驗技術(shù)必不可少，它可以支持學(xué)生自主設(shè)計實驗情景，并形成分析結(jié)果和實驗結(jié)論，教師能夠及時接收后臺數(shù)據(jù)的反饋信息，通過了解學(xué)生在實驗中的思維和表現(xiàn)針對性評價，做出有效教學(xué)策略，以提升物理學(xué)科的培育效果。因此，為了更好培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力，教師要注重虛擬仿真實驗的應(yīng)用，將物理實驗任務(wù)帶入課后活動，啟發(fā)學(xué)生合理選擇實驗器材，通過自主設(shè)計實驗過程來觀察物理現(xiàn)象，逐步發(fā)展自身的實驗探究素養(yǎng)[5]。

3.3 依據(jù)培育目標(biāo)豐富實驗探究教學(xué)活動

物理探究式實驗教學(xué)模式并不是簡單組織探究實驗活動，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗規(guī)律，其承擔(dān)綜合培育目標(biāo)，比如觀察能力目標(biāo)、知識技能目標(biāo)、思維能力目標(biāo)，為了落實教學(xué)目標(biāo)，教師需要細(xì)化梳理，并將其滲透在整個實驗過程，在學(xué)生參與探究中幫助他們?nèi)〉眠M(jìn)步。例如以激發(fā)實驗興趣，發(fā)展事物探究分析能力為目標(biāo)，教師可以創(chuàng)設(shè)與學(xué)生實際生活相關(guān)的實驗情景，并增加實驗演示的具象性和動態(tài)性，使得學(xué)生直觀感受得到更強(qiáng)烈的刺激，與以往知識經(jīng)驗聯(lián)系，提出有效的探索問題，為深入分析事物奠定良好基礎(chǔ)。此外，如創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要強(qiáng)調(diào)在實驗探究中保持開放性，給予學(xué)生表達(dá)個人觀念的機(jī)會，讓他們能夠在深入交流中思考他人的意見，整合教師的啟發(fā)思想，最終完善創(chuàng)新思維，找到科學(xué)的物理學(xué)習(xí)方法。

4 結(jié)語

高中物理學(xué)習(xí)中，實驗是關(guān)鍵組成部分，探究式實驗教學(xué)模式不僅符合物理學(xué)科特征，更有利于深入發(fā)展學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。那么在應(yīng)用中，教師需要突出學(xué)生主體地位，組織豐富多樣的探究實驗活動，激活學(xué)生實驗興趣的同時，讓其在探究過程中全面發(fā)展能力。為了確保探究實驗真正發(fā)揮教學(xué)價值，除了精心設(shè)計探究流程，還需要將物理培育目標(biāo)滲透在各個環(huán)節(jié)，利用當(dāng)前的信息技術(shù)創(chuàng)新實驗探究活動，始終保持學(xué)生思維的活躍性和前沿性，提升物理實驗教學(xué)效果。