新課程的實驗探究教學(xué)

摘 要:新課程突顯了“科學(xué)探究”與“實驗教學(xué)”的重要性，將科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰σ暈楦咧袑W(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一個重要組成部分，“科學(xué)探究”是物理教學(xué)中的重要教學(xué)目標(biāo)，“科學(xué)探究”既是高中學(xué)生的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是學(xué)生必須掌握的一種重要學(xué)習(xí)方式。物理學(xué)科為學(xué)生的成長提供了豐富的科學(xué)探究資源，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望的知識寶庫。物理教學(xué)應(yīng)重視以實驗探究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)新知識，在學(xué)習(xí)中學(xué)會科學(xué)探究，通過科學(xué)探究和親身體驗，加深對知識和規(guī)律的理解與掌握。

關(guān)鍵詞:物理實驗;科學(xué)探究;建構(gòu)理論;探究教學(xué)

新課程實驗教學(xué)已經(jīng)實施三年多，物理《新課標(biāo)》的最大變化是將“科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰σ蟆?、“共同必修模塊”、“選修模塊”并列為新課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的三大部分，將物理實驗與科學(xué)探究緊密聯(lián)系起來，突顯了“科學(xué)探究”與“實驗教學(xué)”的重要性。與舊的《全日制普通高中物理教學(xué)大綱》相比，新《課程標(biāo)準(zhǔn)》將“科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Α币暈楦咧袑W(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一個重要組成部分，“科學(xué)探究”既是高中學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是高中學(xué)生的一種重要的學(xué)習(xí)方式，因此，培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)探究”能力將成為新課程物理教學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo)。

建構(gòu)主義教學(xué)理論重視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，它強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是學(xué)生對知識的主動建構(gòu)，教學(xué)要為學(xué)生提供建構(gòu)知識的框架、思維方式和學(xué)習(xí)情境。物理是以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理學(xué)的發(fā)展歷程和科學(xué)理論富含科學(xué)探究的資源，能為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力提供有利的條件和資源，且對實現(xiàn)新課程的三維目標(biāo)也具有獨到的功效。重視學(xué)生通過實驗探究來獲取知識，不僅可以讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，也可以讓學(xué)生親身體會科學(xué)探究的樂趣與艱辛，感受科學(xué)家追求科學(xué)的勇氣和精神，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和獻(xiàn)身科學(xué)的精神。高中物理教學(xué)應(yīng)將實驗教學(xué)擺在提高學(xué)生探究能力的重要位置，成為老師培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、勇于探索、追求創(chuàng)新的重要陣地。物理教學(xué)應(yīng)盡最大可能地以實驗探究為中心開展物理教學(xué)，通過探究實驗的教學(xué)讓學(xué)生掌握科學(xué)知識和科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生具有開展科學(xué)研究的最基本的科學(xué)素養(yǎng)，老師應(yīng)將如何提高學(xué)生的物理科學(xué)素養(yǎng)做為教學(xué)的至高追求。

物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，她對于實現(xiàn)新課程的三維目標(biāo)具有獨到的作用。重視學(xué)生通過實驗探究來獲取知識，不僅可以經(jīng)歷科學(xué)探究過程，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，也可以讓學(xué)生親身體會科學(xué)探究的樂趣與艱辛，感受科學(xué)家追求科學(xué)的勇氣和精神，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和獻(xiàn)身科學(xué)的精神。

物理實驗的探究教學(xué)可分為演示實驗、分組實驗和課外實驗的探究教學(xué)。

一、演示實驗的探究教學(xué)

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，演示實驗大多老師做，學(xué)生看，多用于創(chuàng)設(shè)情景，引入新概念。新課程教學(xué)中非常重視學(xué)生對知識的主動建構(gòu)和意義建構(gòu)。對每個演示實驗，都應(yīng)盡最大限度地發(fā)揮實驗的探究功能，使演示實驗不僅成為情景創(chuàng)設(shè)之需，更成為學(xué)生主動獲取知識的重要途徑。如在彈力、滑動摩擦力等教學(xué)中，就不能簡單地演示幾個實驗，就讓學(xué)生記住彈力、摩擦力的概念和作用規(guī)律。摩擦力與生活息息相關(guān)，隨處可見，教學(xué)中要堅持“物理源于生活，又服務(wù)于社會”的原則，首先讓學(xué)生從生活經(jīng)歷中來談對摩擦力的感受，列舉摩擦力事例，而后通過提供各種材質(zhì)、粗糙不同的、質(zhì)量各異、面積不等的各種物體，讓學(xué)生充分的猜想、實驗、推理、判斷、交流、總結(jié)等，在親身探索中去獲得對摩擦力的真正認(rèn)識與理解。新課程倡導(dǎo)“只要學(xué)生能講、學(xué)生能做、學(xué)生能想的，老師都不要代替”。

二、分組實驗的探究教學(xué)

物理教學(xué)中的分組實驗，大多是物理學(xué)的主干知識和核心知識，這些實驗對學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握物理規(guī)律有著不可替代的作用。

在歷年高考中，實驗的考查都占有較大比例，學(xué)生丟分的現(xiàn)象卻相當(dāng)嚴(yán)重，這表明實驗教學(xué)仍存較大的問題。如“游標(biāo)卡尺和螺旋測微器”的考查幾乎年年有，其原理不難，教學(xué)也很重視。然而，學(xué)生的得分都出乎人們意料，或不會使用、或不懂讀數(shù)，或讀數(shù)錯誤等等。此類實驗，問學(xué)生都說做過，可卻一知半解，對其原理知之甚少。教學(xué)中若能讓學(xué)生經(jīng)歷探究游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的構(gòu)造和測量原理，深入探究其提高測量精度的秘訣所在，并讓學(xué)生動手仿制游標(biāo)卡尺和螺旋測微器，學(xué)生就真正成為主動的、有意義的建構(gòu)者，定能長久掌握其使用方法和正確讀數(shù)，并能在角度、氣壓和溫度等精確測量中加以靈活使用。

對于驗證性實驗，一般只要求學(xué)生對所學(xué)規(guī)律的正確性與否進(jìn)行驗證，這對鞏固和掌握物理知識和物理規(guī)律有一定的幫助。但是，如果能改變“驗證”為“探究”，這對學(xué)生理解物理規(guī)律就更有益處，同時也能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和探究能力。

如在“驗證牛頓第二定律”的教學(xué)中，可以根據(jù)學(xué)生的情況改為“探究物體的加速度與哪些因素有關(guān)”、“探究加速度與物體受力的關(guān)系”或“探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系”等等。讓學(xué)生設(shè)計實驗方案，收集同學(xué)的各種方案，通過分析點評，并形成實驗方案和實驗方法，給各小組安排探究任務(wù)。在探究過程中，還要注意引導(dǎo)學(xué)生:①如何控制變量，②如何測量物理量，③如何采集數(shù)據(jù)，④如何分析數(shù)據(jù)，⑤如何評價結(jié)果，等等。在探究過程中如果能輔以多媒體手段，對學(xué)生的探究過程進(jìn)行實時錄像，然后通過多媒體進(jìn)行點評，同學(xué)共享探究成果，效果會更好。

測量性的實驗對培養(yǎng)學(xué)生原理設(shè)計、方法選擇及誤差分析有著重要的功效。如電學(xué)實驗的原理設(shè)計、實驗方案、儀器選擇、電路連接、實驗步驟，誤差分析等多方面對學(xué)生要求高、靈活性強(qiáng)，這對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有很好作用，近幾年高考也頻現(xiàn)電學(xué)實驗設(shè)計題。如“電阻的測量”除了基本方法——“伏安法”外，還有“等效法”、“半偏法”、“安安法”、“伏伏法”、“安滑法”和“伏滑法”等等，其測量方法之多，靈活性之強(qiáng)，極富有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性。在教學(xué)中應(yīng)不滿足于一種方法測電阻，而應(yīng)適時地鼓勵學(xué)生設(shè)計不同的測量方法，老師應(yīng)盡可能地創(chuàng)設(shè)條件、提供機(jī)會和器材，讓學(xué)生在探究測量電阻的各種方法中，開拓思維，提高創(chuàng)新能力。

三、課外實驗的探究活動

學(xué)生的課外時間都被擠占在沒完沒了的習(xí)題上，題山題海剝奪了學(xué)生的所有可支配的時間，學(xué)生成了解題的機(jī)器。大量的解題雖可以提高學(xué)生應(yīng)試成績，但卻不能有效提升科學(xué)素養(yǎng)。重視素質(zhì)教育的學(xué)校都不會讓學(xué)生在題海中花費時間，而是讓學(xué)生帶著問題回歸自然、回歸生活，通過布置原始的、生活的問題，讓學(xué)生深入思考與探究活動，重視所學(xué)知識與實際生活相結(jié)合。例如，通過成立學(xué)習(xí)探究小組，組織學(xué)生到戶外、校外、工廠、企業(yè)，通過了解、訪問、操作等活動，接近生產(chǎn)實際、生產(chǎn)過程、工作流程，在問題深入分析中，在親身體驗中探究新知識，理解新規(guī)律，掌握新理論。筆者曾讓學(xué)生到學(xué)校的建筑工地向工人師傅了解建筑原理，機(jī)械工作情況等，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)積極性高，紀(jì)錄認(rèn)真仔細(xì)，還提了不少問題讓師傅回答，這對學(xué)生理解力學(xué)知識和原理有極大的幫助。又如，在“超重和失重”的教學(xué)中，我要求各學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“漏水觀察”，即讓底部扎孔的礦泉水從空中自由落下(或做豎直上拋、或做平拋運動、或做斜上拋運動)，觀察其漏水情況，并應(yīng)用物理原理進(jìn)行解釋，等等。對重點知識、難懂的知識，如果能多多地讓學(xué)生進(jìn)行探究，學(xué)生就不會感到抽象難懂、難學(xué)，也不會感到枯燥泛味。

物理學(xué)科為學(xué)生的成長提供了豐富的科學(xué)探究資源，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望的知識寶庫。在物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)重視以實驗探究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，物理教師應(yīng)當(dāng)將科學(xué)探究做為最重要的教學(xué)模式，讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，讓物理精髓與思想真正深入學(xué)生的心靈深處，這樣所教的學(xué)生就更富有創(chuàng)造力和后發(fā)優(yōu)勢，我們的基礎(chǔ)科學(xué)也就做得更有成就了。

參考文獻(xiàn):

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