1、1关于物理探究性实验教学的开展【摘 要】在高中物理教学阶段,探究性实验是一种旨在培养学生探究能力、提升学生综合实验能力和创新能力的实验种类。与传统的实验教学相比,探究性实验无论是对教师还是对学生都是一个更大的挑战。在本文中,笔者就简单谈了一些开展探究性实验的过程中需要注意的几个问题。 【关键词】物理;探究性实验;创新能力 物理学科是一门建立在实验基础上的自然学科,实验内容是物理教学内容的重要组成部分,不仅如此,培养学生的实验能力也可以提升学生的物理学习能力,提高学生的创新能力、动手能力、观察能力、思维能力等。对于教师来说,如何提高实验教学的质量是一个非常重要的课题。在当前的高中物理实验中,验证
2、性实验占据着实验内容的主流,这种验证性的实验无论是在实验内容、实验过程还是实验结果上都存在一定的封闭性。一般来说,学生在做验证性实验的时候,事先已经知道了实验的目的、过程和结果,这样就会在一定程度上把学生的思维限定在某一个既定的范围内,更有甚者,有些教师为了保证实验的成功率,在学生进行实验操作的时候,把实验的每一个步骤都说的清清楚楚,学生要做的就是照着教师的实验步骤进行操作就可以了。在这种实验教学中,学生犹如提线木偶一般被教师所控制,学生自己的想法无法体现到实验过程中,导致学生变成了实验操作工,这样的实验对于提升学生的实验2能力以及其它多方面的能力往往收效甚微。为此,作为一名高中物理教师,我们
3、要努力突破过于单一的实验教学模式,在实验教学中积极地开展一些探究性的实验。 探究性实验是一种学生积极主动进行认知构建的手段,通过探究性的实验,学生能够获得物理实验研究方法的培训机会,能够形成理性的具有批判性的思想方法。与验证性的实验相比,在开展探究性实验的过程中,对于教师提出的挑战要更大。在实验过程中,教师管得太多不好,会影响学生思维自由,管得太少也不好,否则学生容易误入歧途,如何来把握管理的度,对于教师来说具有相当大的难度。不仅如此,在探究性实验中,由于实验过程和结果的未知性,会导致各种意外状况频发,学生在实验过程中可能会出现各种各样的问题,因此,教师在实施探究式实验教学活动的时候,一定要掌
4、握方法和技巧,这样才能保证探究式实验教学顺利实现教学目标。 一、制定规范的探究计划 相较于验证性实验,探究性实验充满很多的不确定性,因此,探究性实验的过程很难把握和调控,一不小心,学生就会偏离目标,使得实验要么失败,要么流于形式。为了保证探究性实验的效果,必须要制定规范的探究计划:首先,要提出具有探究价值的课题,一般来说,课题的提出都由教师来做:其次,教师要根据实验目的为学生提供实验器材,并提出详尽的实验要求:第三,让学生根据实验目的提出假设,猜测一下实验过程中可能会出现的现象、发生的变化以及可能产生的实验结果等;第四,制定详尽的实验计划,第五,进行具体的实验操作,并收集3实验数据,记录实验现
5、象,用来论证之前提出的假设;第六,对实验的结果进行分析和论证,这个过程一定要让学生自己去完成;最后,教师要引导学生对实验过程和结果进行反思和评价,有必要的话,还可以组织学生进行小组合作与交流,以进一步深化思维成果,巩固实验的成效。二、探究性实验要具有新颖性 探究性实验的核心内容就是实验的开放性、新颖性,在探究性实验中,实验结果没出来之前,一切都是未知的,充满各种可能性,这也是探究性实验最具价值和魅力的地方,倘若教师设计的所谓探究性实验,学生一眼就能看穿结果,探究实验也就失去了意义和价值。因此,教师在设计探究性实验的时候,一定要保证实验的新颖性,要保证学生在进行实验探究的时候能够与自己原有的认知
6、发生冲突,这样才能有效刺激学生的思维兴趣,促进学生进行更进一步的探究活动。例如,笔者曾经开展过一个“没有系统误差的情况下测定干电池的电动势和内电阻”的探究性实验。在这个实验中,要求学生自己设计电路,测定数据,并且求出没有系统误差的情况下电池的电动势和内电阻,对于这样一个实验,学生要想在教材中找到既定的答案是不可能的,学生在一边操作一边探究的过程中,可能会出现各种各样的实验数据、实验结果,其中很多都与自己的传统认知发生了冲突,冲突一旦产生,学生自然会想办法进行探究,寻找答案,这就是探究性实验的价值所在。 三、注意发挥学生的学习主体地位 相较于传统的验证性实验,探究性实验对学生各方面的能力会提出4
7、更高的要求,正因为如此,很多教师在开展探究性实验的时候总是不敢放手让学生进行操作,从而忽略了学生的学习主体地位。因此,作为教师,即使是探究性实验,我们也应当给予学生一定的发挥机会,让学生在探究性的实验中能够发挥自身的学习主体作用,在探究过程中获得多方面能力的提升。当然,探究性实验的开展难度较大也是一个客观的事实,为了保证实验的效果,可以从一些简单的探究性实验入手,或者是将一些课本上原有的学生实验改成探究性实验,例如,课本中研究匀变速直线运动就是一个学生实验。按照传统的方式,是先给出实验目的、实验器材、实验原理,然后让学生完成表格以后直接进行实验操作。为了培养学生的探究能力,教师可以将这个实验改
8、变成探究性实验。首先,给学生提供需要的实验器材,包括打点计时器、纸带、砝码。小车、滑板、刻度尺,然后让学生利用所给的实验器材设计一个测定加速度的实验计划。为了降低实验难度,教师可以通过提出一些对学生进行引导,这样可以在一定程度上提高实验的成功率。通过把课本中的验证性实验改成探究性实验,可以有效降低实验探究的难度,非常适合在学生培养探究性实验能力的初期阶段。 【参考文献】 1黄才发.高中物理的探究性实验J.文理导航(中旬) ,2012 年03 期. 2叶长龙.中学物理探究性实验教学模式的研究D.苏州大学,2011 年. 3陶粟源.物理探索性实验的设计原则J.中学生数理化(教与学) ,52012 年第 03 期. (作者单位:江苏省启东市汇龙中学高中部)