閻振祥

（江蘇省梅村高級(jí)中學(xué)，江蘇 無錫 214112）

1 問題的提出

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些探究的物理問題是由教師和教科書直接提出，雖然其中不乏關(guān)于問題背景的介紹，但很少有讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和構(gòu)思問題的機(jī)會(huì)，學(xué)生的科學(xué)思維能力、科學(xué)探究能力得到了缺失.

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師總是預(yù)先制定好探究計(jì)劃，然后讓學(xué)生按照教師的既定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生很少有自己制定探究計(jì)劃的機(jī)會(huì)，學(xué)生的客觀思維品質(zhì)受到了忽視.

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求“在進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該讓學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解?shí)驗(yàn)原理的前提下獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)”.但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中，許多教師往往代替了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并沒有起到引導(dǎo)、指導(dǎo)的作用，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能的能力沒有得到提高.

新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神.而高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)限于其實(shí)驗(yàn)條件、設(shè)備的問題，很少實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法的多樣化，實(shí)驗(yàn)室的課程資源沒有得到充分開發(fā)利用，學(xué)生收集信息和分析、處理信息的能力沒有得到加強(qiáng).

2 為解決上述問題，所采取的行之有效的教學(xué)策略

高中物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)該關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中的學(xué)習(xí)質(zhì)量，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的理解，提高科學(xué)探究的能力.為了解決上述問題，我們采取了行之有效的教學(xué)策略，取得了很好的教學(xué)效果.

2.1 培養(yǎng)學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該重視學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解.在觀察演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，不僅要學(xué)生關(guān)注所觀察的現(xiàn)象，同時(shí)要讓學(xué)生理解該物理現(xiàn)象是用來說明什么問題，怎樣說明問題的.應(yīng)該盡量讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理.在進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該讓學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒗斫鈱?shí)驗(yàn)原理的前提下獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn).

2.2 培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)方案的自我設(shè)計(jì)

要提高學(xué)生制定探究計(jì)劃的能力，就要使學(xué)生學(xué)會(huì)把探究的實(shí)驗(yàn)分解為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小問題，會(huì)思考解決每個(gè)問題的不同方法，根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件選擇、優(yōu)化有關(guān)方法，從而形成探究的方案；學(xué)會(huì)從原理、器材、信息收集技術(shù)、信息處理方法、操作程序等不同方面來構(gòu)思探究的計(jì)劃；學(xué)會(huì)在制定探究計(jì)劃時(shí)查詢相關(guān)資料；學(xué)會(huì)在相互交流中完善探究計(jì)劃.

在指導(dǎo)學(xué)生收集信息和分析、處理信息時(shí)，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生客觀的思維品質(zhì)，不要只把注意力集中在與實(shí)驗(yàn)相符的物理事實(shí)上，同樣需要觀察和收集那些與預(yù)期結(jié)果相矛盾的信息.在通過一定的實(shí)驗(yàn)探究之后，應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會(huì)依照物理事實(shí)運(yùn)用邏輯判斷來確立物理量之間的因果關(guān)系，樹立把物理事實(shí)作為證據(jù)的觀念，形成根據(jù)證據(jù)、邏輯和現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行科學(xué)解釋的思維方法.

2.3 培養(yǎng)學(xué)生深入對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)誤差分析

在教學(xué)中應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生深入實(shí)驗(yàn)過程和誤差分析，使學(xué)生能正確使用高中物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的儀器和工具，獲得較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)信息，避免進(jìn)行刻板的技能訓(xùn)練.實(shí)驗(yàn)是了解、研究自然規(guī)律的重要方法，它的作用不只是為了獲取信息，應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)操作是在相關(guān)原理的指引下進(jìn)行的，學(xué)會(huì)把實(shí)驗(yàn)獲得的信息演繹、歸納成結(jié)論，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)誤差分析，只動(dòng)腦不動(dòng)手或只動(dòng)手不動(dòng)腦都是不正確的.

2.4 培養(yǎng)學(xué)生重視對(duì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)估

在教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，讓學(xué)生提出并比較不同的解釋，在學(xué)生公開的交流和表達(dá)中，會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問題和新發(fā)現(xiàn)等，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力和邏輯思維能力.

2.5 積極開發(fā)和利用多媒體課程資源

教師應(yīng)該積極開發(fā)、利用實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提倡教師使用身邊隨手可得的普通物品做物理實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)將計(jì)算機(jī)等多媒體技術(shù)應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)中，同時(shí)也要積極開發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)資源.

3 案例分析

案例1.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”一節(jié)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中，教師先組織學(xué)生討論“怎樣研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)？”以及“如何把平拋運(yùn)動(dòng)這個(gè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)看成兩個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成？”的問題.學(xué)生紛紛拿出自己設(shè)計(jì)的方案：① 利用平拋運(yùn)動(dòng)演示儀，通過比較平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)及水平方向的運(yùn)動(dòng)快慢情況，就可以研究出平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；② 利用學(xué)生用平拋運(yùn)動(dòng)演示儀，設(shè)法描繪小鐵球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，然后通過這個(gè)軌跡研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；③ 利用噴水柱法（等效法）描出物體平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；④ 利用頻閃照相法描出物體平拋運(yùn)動(dòng)軌跡等等.在學(xué)生提出假設(shè)方案后，師生進(jìn)行交流討論，對(duì)一些方案進(jìn)行合并，師生共同“制定探究計(jì)劃”，各小組可以選擇其中一個(gè)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.在實(shí)驗(yàn)探究過程中，有的小組甚至?xí)岢?，課后的兩個(gè)練習(xí)題也可以作為探究該實(shí)驗(yàn)規(guī)律的方法.在各實(shí)驗(yàn)小組探究結(jié)束后，教師匯總各小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生歸納結(jié)論，各小組根據(jù)正確結(jié)論修正自己的假設(shè).

分析：從“怎樣研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)？”這個(gè)問題開始，學(xué)生就會(huì)自然而然地思考“如何把平拋運(yùn)動(dòng)這個(gè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)看成兩個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成？”的問題，學(xué)生主動(dòng)思考問題的能力得到了加強(qiáng).在各個(gè)小組拿出實(shí)驗(yàn)方案的過程中，體現(xiàn)了以學(xué)生為本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想.這堂課中，大家都探究同一個(gè)“點(diǎn)”，但由于假設(shè)不同，所選擇的器材不同，探究過程也有所不同，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獲取更新知識(shí)的能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新精神有很大的作用，同時(shí)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)誤差分析能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)估能力和利用實(shí)驗(yàn)室資源能力都得到了強(qiáng)化.

案例2.在“探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”一節(jié)的教學(xué)中，教師先引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)影響彈性勢(shì)能表達(dá)式的因素.一學(xué)生根據(jù)重力勢(shì)能與重力和物體的高度有關(guān)，猜測(cè)彈性勢(shì)能可能與彈力以及彈簧的形變量有關(guān)，而彈簧的彈力與彈簧的勁度系數(shù)k相關(guān)，故可猜測(cè)彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)k以及彈簧的形變量L有關(guān).另一學(xué)生依據(jù)地球表面附近物體在不同高度處所受重力相同，而彈簧的長(zhǎng)度不同時(shí)彈力不同，猜測(cè)彈性勢(shì)能與形變量L可能不是簡(jiǎn)單的正比例關(guān)系.然后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生“通過對(duì)重力勢(shì)能的變化與重力做功關(guān)系的比較，猜測(cè)彈性勢(shì)能的變化與彈力做功的關(guān)系.”在實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)：① 重力做多少正功，物體的重力勢(shì)能就減少多少；克服重力做了多少功，物體的重力勢(shì)能就增加多少.類比可得出彈性勢(shì)能的變化與彈力的做功可能存在著類似的關(guān)系；② 若確定彈簧原長(zhǎng)處的彈性勢(shì)能為零，則我們就可以根據(jù)彈力做功的多少來確定彈性勢(shì)能的表達(dá)式；③ 類比計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)的微元思想，推導(dǎo)彈力做功的微元表達(dá)式；④ 類比勻變速直線運(yùn)動(dòng)用v－t圖像求位移的方法，推導(dǎo)變力做功的表達(dá)式.根據(jù)學(xué)生們的發(fā)現(xiàn)，教師適時(shí)引導(dǎo)，提出新的探究問題：你有沒有辦法來檢驗(yàn)?zāi)愕膶?shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否？學(xué)生們又開始更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究.

分析：針對(duì)不同類型的實(shí)驗(yàn)探究課，教師在設(shè)計(jì)、實(shí)施科學(xué)探究教案時(shí)，應(yīng)該對(duì)具體教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真分析，以便了解學(xué)生在探究經(jīng)歷中的薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)做必要的引導(dǎo)或指導(dǎo)，將大問題分解成若干小問題，引導(dǎo)學(xué)生將探究逐步深入.

4 結(jié)束語

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)的三維教學(xué)目標(biāo)具有獨(dú)特的、不可替代的作用，它更能體現(xiàn)落實(shí)“以學(xué)生的發(fā)展為本”的教學(xué)目標(biāo).但是，由于受到教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制的限制，一些有益的教學(xué)嘗試推廣起來還需要更多的時(shí)間和機(jī)遇.

而作為一線的物理教師，唯有不斷轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)觀念，探究新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，打造優(yōu)質(zhì)高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能突破當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的瓶頸，最大限度地優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).

1 中華人民共和國(guó)教育部制定.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京：人民教育出版社，2003.

2 無錫市學(xué)校管理中心.市屬普通高中課改工作推進(jìn)會(huì)材料匯編，2010（12）.