趙飛

摘 要：在理科教學(xué)學(xué)習(xí)中，實(shí)驗(yàn)一直是一個(gè)重要手段，它可以調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，還可以提高學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)探究能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)，還有助于學(xué)生在體驗(yàn)中領(lǐng)會(huì)知識(shí)點(diǎn)。過去在高中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)常常被忽視，隨著教育改革的不斷推進(jìn)，高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生了新要求。本文在闡釋探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一概念的基礎(chǔ)上，論述其重要性，并對(duì)如何在高中物理教學(xué)中運(yùn)用探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：高中物理;探究式實(shí)驗(yàn);教學(xué)策略

新一輪課改要求教師探索運(yùn)用新的教學(xué)模式。在高中物理課堂上，根據(jù)學(xué)生現(xiàn)實(shí)需要和教學(xué)內(nèi)容要求，探索出一套更新、更好、更有效果的教學(xué)方法是十分必要的。實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)將學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)和教師的啟發(fā)引導(dǎo)作用有機(jī)地結(jié)合，既是對(duì)教師工作方式的創(chuàng)新，又能將改革中以學(xué)生為教學(xué)主體的新思想充分體現(xiàn)出來。故而，探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于高中物理教學(xué)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念

探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種教學(xué)策略，具體指在教學(xué)中教師要發(fā)揮指導(dǎo)作用，以學(xué)生為探究的主體，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中歸納出規(guī)律和概念，從而達(dá)到學(xué)習(xí)物理知識(shí)提升科學(xué)素質(zhì)的目的。在這種教學(xué)策略中，學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是重要方式;使學(xué)生們將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，進(jìn)一步提升科學(xué)素質(zhì)是目的。這種教學(xué)方式重視學(xué)生實(shí)際體驗(yàn)，能夠更有效地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，更生動(dòng)地展示物理規(guī)律在現(xiàn)實(shí)生活中的體現(xiàn)和應(yīng)用[1]。

二、高中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問題

（一）不能發(fā)揮學(xué)生的主體作用

雖然物理教材中實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容長(zhǎng)期存在，并且比重逐年增多，但由于教師的教學(xué)觀念沒有進(jìn)步，不同的學(xué)校之間條件存在差異，實(shí)驗(yàn)器材老化損壞等原因，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以老師演示為主，學(xué)生僅僅進(jìn)行觀察，甚至完全不接觸儀器。并且由于應(yīng)試重視解答題目的特殊需求，導(dǎo)致老師將大部分的精力花費(fèi)在概念的灌輸，學(xué)生將大部分的精力花費(fèi)在重復(fù)練習(xí)試題上，在實(shí)驗(yàn)上花費(fèi)的精力不多。這導(dǎo)致了教學(xué)的不深入，探究實(shí)驗(yàn)完全沒有辦法進(jìn)行[2]。

（二）對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)不夠深入

即使有一部分學(xué)校的師生，在新的課程標(biāo)準(zhǔn)的要求下加大了實(shí)驗(yàn)力度，開展了實(shí)驗(yàn)課，這些實(shí)驗(yàn)課也有可能陷入程序化、套路化的錯(cuò)誤中。有的實(shí)驗(yàn)課甚至在開始前就要求學(xué)生應(yīng)該測(cè)出什么樣的數(shù)據(jù)，這都是對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)不夠深入造成的。探究實(shí)驗(yàn)不是走個(gè)過場(chǎng)就完成了，它還要求學(xué)生積極地思考問題，主動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，求得最優(yōu)解。在這個(gè)過程中鍛煉的是學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力，走過場(chǎng)是無法達(dá)到的，而且結(jié)果已經(jīng)確定的情況下，學(xué)生們也會(huì)輕視過程，把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)作兒戲。

（三）把握不好實(shí)驗(yàn)的深度，做不好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的取舍

在探究實(shí)驗(yàn)中，許多學(xué)生不是反應(yīng)過程太長(zhǎng)就是反應(yīng)內(nèi)容太難，這就是沒有把握好實(shí)驗(yàn)深度的原因。有時(shí)候，非常簡(jiǎn)單的內(nèi)容都要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定，比如：重力加速度g=9.8，這一直是作為公理運(yùn)用的，也是在高中前就學(xué)習(xí)的，沒有必要再通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定。進(jìn)行測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檎`差等等原因，學(xué)生們測(cè)定的值還會(huì)在9.8上下浮動(dòng)，老師還要給出現(xiàn)誤差的學(xué)生一一講解，花費(fèi)了更多的時(shí)間和精力。有時(shí)候，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容又顯得太難，比如：光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，儀器操作難，現(xiàn)象不明顯，原理難理解，讓學(xué)生們自己操作反倒會(huì)造成難以理解知識(shí)點(diǎn)的情況出現(xiàn)，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)做好取舍，由老師在課堂上進(jìn)行演示就行了[4]。

三、進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體做法

（一）嚴(yán)格按照教材要求設(shè)置實(shí)驗(yàn)課

進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先就應(yīng)當(dāng)在課堂上樹立對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視，按照教材要求設(shè)置實(shí)驗(yàn)課就是重要的手段。要想讓學(xué)生們牢記某一知識(shí)點(diǎn)，就應(yīng)當(dāng)在課堂上經(jīng)?？疾橹R(shí)點(diǎn)的記憶情況，要想讓學(xué)生們學(xué)會(huì)某個(gè)解題方法，就應(yīng)當(dāng)布置相關(guān)的作業(yè)題，讓學(xué)生們反復(fù)地練習(xí)這種方法。同理，要想讓學(xué)生們重視實(shí)驗(yàn)探究，就應(yīng)當(dāng)設(shè)置實(shí)驗(yàn)課，只有具體的任務(wù)發(fā)布下去，學(xué)生們才會(huì)認(rèn)真地對(duì)待它。所以設(shè)置實(shí)驗(yàn)課是探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)，必須重視。好在，新課標(biāo)要求下的高中物理教材，已經(jīng)設(shè)置了許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。從力學(xué)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，到電學(xué)的測(cè)定電池內(nèi)阻，再到光的干涉、衍射實(shí)驗(yàn)，高中物理的每一冊(cè)每一課都有相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料，我們只需要照章安排即可。既然已有相關(guān)材料存在，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就不應(yīng)該浪費(fèi)過多時(shí)間在材料上。

（二）把學(xué)生當(dāng)作探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體

傳統(tǒng)高中物理教學(xué)太過側(cè)重于老師的講解，即使是實(shí)驗(yàn)課也以教師演示為主，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)點(diǎn)或進(jìn)行很少的操作，而新的教學(xué)方式，就應(yīng)當(dāng)把學(xué)生的被動(dòng)化作主動(dòng)，把學(xué)生當(dāng)作物理教學(xué)學(xué)習(xí)的主體。教師要根據(jù)學(xué)生的具體情況組織實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮“導(dǎo)演”的作用，幫助學(xué)生操作儀器和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的規(guī)律，把大部分的操作流程交給學(xué)生，從而達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生探究能力和提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

比如：高中物理必修一第二章《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》，這個(gè)實(shí)驗(yàn)器材容易準(zhǔn)備，操作流程簡(jiǎn)單，就可以由學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，教師從旁輔助指導(dǎo)即可，比如：注意學(xué)生打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用有無困難;在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差時(shí)，要及時(shí)作出解析，避免學(xué)生糊涂，讓他們大膽測(cè)量小心處理;最后，教師還要啟發(fā)學(xué)生總結(jié)出物理規(guī)律，達(dá)到實(shí)驗(yàn)課的最終目的。這樣的實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，學(xué)生們既通過實(shí)踐操作鍛煉了動(dòng)手的能力，又通過對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量處理領(lǐng)會(huì)了科學(xué)精神，還通過實(shí)際體驗(yàn)對(duì)課本上的物理規(guī)律加深了理解。鍛煉動(dòng)手能力，領(lǐng)會(huì)科學(xué)精神，學(xué)習(xí)物理規(guī)律，這三點(diǎn)正是我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的目的，也是探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)精神的體現(xiàn)。

（三）結(jié)合實(shí)際生活設(shè)計(jì)情境

素質(zhì)教育的改革目標(biāo)，要求各學(xué)科從照本宣科的灌輸教學(xué)和應(yīng)付考試的學(xué)習(xí)方法中解放出來，把課程內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活盡可能多的結(jié)合，達(dá)到開闊眼界、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。而在物理實(shí)驗(yàn)探究課堂上，我們也應(yīng)當(dāng)根據(jù)這一原則，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)多聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景，把物理規(guī)律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用展示出來。我們可以通過把現(xiàn)實(shí)生活中工具當(dāng)作實(shí)驗(yàn)儀器，把實(shí)驗(yàn)中的情境當(dāng)作某些現(xiàn)實(shí)情境的模擬，甚至走出課堂觀測(cè)數(shù)據(jù)等等教學(xué)手段，來達(dá)到教學(xué)目的。

比如：在學(xué)習(xí)高中物理選修一的內(nèi)容時(shí)，就可以利用這樣的方法，選修一的內(nèi)容全部都是與電磁學(xué)相關(guān)，且在現(xiàn)實(shí)生活中，電磁的利用恰恰是無處不在的。在講解電磁感應(yīng)時(shí)，我們講解了電磁感應(yīng)的基本原理后，還可以演示使用手搖發(fā)電機(jī)時(shí)機(jī)械能與電能是如何相互轉(zhuǎn)化的，當(dāng)發(fā)電機(jī)的兩邊與小燈泡相連并搖動(dòng)手柄時(shí)，燈泡發(fā)亮，說明線圈導(dǎo)線切割磁感線的過程中產(chǎn)生了電流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了電能;當(dāng)發(fā)電機(jī)兩邊與電源相連并閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈在電磁感應(yīng)的作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)變成了電動(dòng)機(jī)，電能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能。我們還可以進(jìn)一步地拓展思路，展示更多的現(xiàn)實(shí)情境，比如：生活中的電能多由大型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，這些地方?jīng)]有辦法用人手來轉(zhuǎn)動(dòng)線圈，電能是如何產(chǎn)生的呢？這時(shí)我們就可以通過實(shí)地參觀或課件演示的方法告訴學(xué)生，發(fā)電廠是利用了燃燒化石燃料產(chǎn)生的熱能推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能，再通過線圈轉(zhuǎn)化成電能的。

在結(jié)合實(shí)際的學(xué)習(xí)過程中，冷冰冰的物理概念變成了生動(dòng)地生活場(chǎng)景，在提升了課堂趣味的同時(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解也能加深，在對(duì)情境進(jìn)行思考的過程中，學(xué)生們的探究能力也會(huì)得到鍛煉，我們進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的目的因此達(dá)成。

（四）發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

高中物理的課程改革中，為了改變“學(xué)習(xí)為了應(yīng)付考試”的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生們的探究能力，實(shí)驗(yàn)課的比重毫無疑問是應(yīng)當(dāng)增加的。但在教學(xué)實(shí)踐中，物理課的課時(shí)是有限的，還有可能因?yàn)閷W(xué)校的各種臨時(shí)安排、突發(fā)情況等造成課時(shí)減少。這個(gè)時(shí)候如果我們貿(mào)然增加實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)，就可能會(huì)擠占打基礎(chǔ)的概念講解課和鞏固知識(shí)的習(xí)題課的空間。緊張的課時(shí)會(huì)使實(shí)驗(yàn)只能走個(gè)過場(chǎng)，對(duì)概念的理解不完整則會(huì)造成學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不知從何下手，甚至不理解實(shí)驗(yàn)的目的?；A(chǔ)打不好，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)探究精神就無從談起。

要在緊張的課時(shí)中為實(shí)驗(yàn)課爭(zhēng)取到時(shí)間，我們可以進(jìn)行大膽的創(chuàng)新，讓學(xué)生們?cè)谡n下自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作。物理教材中有大量的概念性內(nèi)容，再將這些概念講解清楚后，我們可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。這種任務(wù)可以作為課后作業(yè)布置，操作不宜太難，原理也不宜太過復(fù)雜。例如：在講解加速度的相關(guān)規(guī)律時(shí)，筆者自己就布置了實(shí)驗(yàn)作業(yè)，要求學(xué)生們重現(xiàn)伽利略對(duì)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的探究實(shí)驗(yàn)。由于相關(guān)概念已經(jīng)在課堂上進(jìn)行了講解，學(xué)生們理解比較透徹，他們呈現(xiàn)出了百花齊放的實(shí)驗(yàn)方法，有的只進(jìn)行了自由落體的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，有的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貜?fù)原了伽利略的銅球和軌道;有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整齊嚴(yán)謹(jǐn)，好像有人正襟危坐地給你講解知識(shí)。

完成這些任務(wù)全都靠學(xué)生的自主行動(dòng)，不光是實(shí)驗(yàn)的操作靠學(xué)生自己，連實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)都是。在這樣的過程中，學(xué)生的實(shí)踐能力毫無疑問得到了巨大的提升，也體會(huì)到了主動(dòng)探究的樂趣，筆者也得以把實(shí)驗(yàn)從課時(shí)中解放出來。一石三鳥，大膽創(chuàng)新的結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了預(yù)期，今后還會(huì)得到進(jìn)一步的推進(jìn)。

（五）利用多媒體，豐富演示材料的內(nèi)容

隨著時(shí)代的發(fā)展和教育改革的推進(jìn)，我們的教學(xué)手段也在不斷豐富，過去一些看不到的材料現(xiàn)在可以輕松地獲得，過去只是聽說過的教學(xué)手段現(xiàn)在也可以很容易地利用起來。在教學(xué)中，我們也要大膽地在課堂上使用這些新手段、新材料來輔助我們講解[3]。

比如：在高中物理選修三中，有許多關(guān)于現(xiàn)代物理學(xué)的內(nèi)容，相關(guān)概念艱深晦澀不說，絕大部分中學(xué)校園根本沒有條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。過去在講課時(shí)往往選擇一筆帶過。而現(xiàn)在，大部分課堂上都配備了多媒體器材，我們可以利用這些設(shè)備，播放相關(guān)的視頻，展示現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展過程。通過幻燈片演示或播放有條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)校錄制的演示視頻，我們可以在一定程度上填補(bǔ)空白。物理學(xué)家牛頓曾經(jīng)說：“站在巨人的肩膀上看東西?！痹诮虒W(xué)中運(yùn)用新技術(shù)，就是對(duì)這句話最好的體現(xiàn)。

結(jié)束語

物理實(shí)驗(yàn)是一個(gè)探索的過程，將探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，有利于使課堂不再枯燥，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性;有利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)精神;有利于配合教育改革的大方向，化應(yīng)試教育為素質(zhì)教育。本文根據(jù)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)的方式方法進(jìn)行了總結(jié)，目的是探索教學(xué)方法，提高學(xué)生能力，以及為廣大同仁提供借鑒。

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