論物理實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)

劉國(guó)有

（哈爾濱科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150301）

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)具有豐富的教學(xué)功能，物理實(shí)驗(yàn)探究是物理學(xué)科探究中最主要的探究方法，也是物理學(xué)習(xí)中最主要的學(xué)習(xí)方式。不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，而且對(duì)他們領(lǐng)會(huì)知識(shí)和掌握技巧，個(gè)性發(fā)展都具有重要意義。

一、物理實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)摸式的提出

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，大多數(shù)在一個(gè)設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)框架范圍內(nèi)重復(fù)前人驗(yàn)證的結(jié)果，學(xué)生的思維和科學(xué)的素養(yǎng)表現(xiàn)的機(jī)會(huì)很少。雖然在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中學(xué)生也可以獲得知識(shí)，但主動(dòng)學(xué)習(xí)很難體現(xiàn)。另一方面驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對(duì)新知識(shí)的組織與呈現(xiàn)方式挖掘不夠，對(duì)學(xué)生的情感調(diào)動(dòng)不夠充分，大大削弱了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)上的重要作用。而實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)以實(shí)驗(yàn)為載體，探究科學(xué)結(jié)論和發(fā)展的過程，是在教師的指導(dǎo)下，通過實(shí)驗(yàn)親自發(fā)現(xiàn)問題、探究問題和解決問題的過程。這一過程與科學(xué)認(rèn)識(shí)過程一致。符合中學(xué)生的探究心理。因此，它能激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使教學(xué)不僅僅局限于科學(xué)知識(shí)本身，還可以揭示出其中的科學(xué)思想和科學(xué)方法。強(qiáng)調(diào)學(xué)生探究新知的經(jīng)歷和獲得新知的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)結(jié)果和過程的并重，更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

二、物理實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

1.有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。物理實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)模式的最大優(yōu)點(diǎn)在于打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，而是由學(xué)生自已來確定時(shí)間的分配，為學(xué)生提供一個(gè)能動(dòng)腦思考、交流、合作、親自探究創(chuàng)新的空間，激發(fā)學(xué)生的求知欲，促使學(xué)生主動(dòng)探究，對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)加以分析并做出結(jié)論。使學(xué)生的知識(shí)水平和探究能力在探究過程中逐漸增長(zhǎng)起來。

2、有利于充分挖掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)其創(chuàng)造思維能力，它能為學(xué)生提供主動(dòng)探究知識(shí)的寬松環(huán)境。在對(duì)未知領(lǐng)域的探索過程中，學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)操作和驗(yàn)證，積極地思考、探索，從中迸發(fā)出無窮的智慧和創(chuàng)新思想。

3.探究性學(xué)習(xí)為學(xué)生驗(yàn)證假說提供了科學(xué)方法。和科學(xué)探索一樣，具有研究過程的幾個(gè)特征。學(xué)生在探究性中針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題，在回憶總結(jié)原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)、收集和整理信息的基礎(chǔ)上，做出大膽假設(shè)或猜想，并通過物理實(shí)驗(yàn)對(duì)提出的假設(shè)或猜想進(jìn)行驗(yàn)證。

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三、物理實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)模式

1.這個(gè)模式的特點(diǎn)為：以學(xué)生為主體、實(shí)驗(yàn)操作為線索、問題解決為基本目的、能力培養(yǎng)為核心。其基本模式如下所示。

(1)探究問題

這是該模式的起始環(huán)節(jié)，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況確定學(xué)生可探究的問題，明確提出實(shí)驗(yàn)探究的目標(biāo)任務(wù)和要求。激發(fā)學(xué)生興趣、求知欲，為指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索營(yíng)造良好的心理氛圍。學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)小組，確定實(shí)驗(yàn)方案。通過小組討論對(duì)研究的問題有一個(gè)更清楚和全面的認(rèn)識(shí)。

(2)探究過程

這一階段是整個(gè)實(shí)驗(yàn)探索的關(guān)鍵，針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案，開始實(shí)驗(yàn)探究，觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)。對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，應(yīng)在民主的氣氛中師生平等共同探討，教師要尊重學(xué)生提出的各種各樣的問題，應(yīng)充分肯定他們獨(dú)到的見解，鼓勵(lì)保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力服務(wù)。

(3)探究評(píng)價(jià)

引導(dǎo)學(xué)生歸納分析,在獲得的基本知識(shí)、技能和方法的基礎(chǔ)上，教師要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流、討論，鼓勵(lì)學(xué)生敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn)和看法，傾聽他人的意見。提高課堂教學(xué)的參與度，共享實(shí)驗(yàn)的成果，培養(yǎng)學(xué)生合作解決問題的能力。

(4)拓展應(yīng)用

學(xué)生在探究和交流的過程中，建立起知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，教師要幫助學(xué)生促進(jìn)知識(shí)的遷移，使知識(shí)內(nèi)化為能力。聯(lián)系到生活實(shí)際中，解決一些實(shí)際問題,從而把課堂探究活動(dòng)推向高潮。學(xué)生也從中受到啟發(fā)。

2.案例：研究單擺振動(dòng)的周期。

(1)創(chuàng)設(shè)情境，確定探究問題

①教師根據(jù)情況確定實(shí)驗(yàn)題目“研究單擺振動(dòng)的周期”，復(fù)習(xí)振動(dòng)的知識(shí)。②學(xué)生分組討論，初步確定研究單擺的周期與小球質(zhì)量、振幅、擺長(zhǎng)及重力加速度的關(guān)系的方案。③學(xué)生熟悉數(shù)據(jù)處理的多種方法。熟悉使用實(shí)驗(yàn)器材，如直尺、秒表等。

（2）探究過程，獲取數(shù)據(jù)。

①探究單擺周期與小球質(zhì)量關(guān)系；②探究單擺周期與振幅關(guān)系；③探究單擺周期與擺長(zhǎng)關(guān)系；④探究單擺周期與重力加速度的關(guān)系（可在底端放一磁鐵，相當(dāng)于改變g）;

（3）推導(dǎo)總結(jié)，探究評(píng)價(jià)

①單擺周期與振幅、小球質(zhì)量無關(guān)，與擺長(zhǎng)、重力加速度有關(guān)。②教師總結(jié)歸納給出表達(dá)式：

（4）知識(shí)遷移，拓展應(yīng)用

例：機(jī)械鐘走時(shí)快應(yīng)如何調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)

經(jīng)過學(xué)生自已實(shí)驗(yàn)探究得到最后結(jié)果，既活躍了學(xué)生思維，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

四、物理實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)體會(huì)

1.實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的主體是學(xué)生，物理學(xué)實(shí)驗(yàn)多，又比較難，以及探究時(shí)的過于開放,使探究過程難以控制,學(xué)生存在不少的失誤,做起來耗時(shí)費(fèi)力，若將所有實(shí)驗(yàn)都用這一模式，不現(xiàn)實(shí)，一是時(shí)間不允許，難完成教學(xué)計(jì)劃，二是有些實(shí)驗(yàn)不合適，所以它并不是唯一的途徑。

2.在探究實(shí)驗(yàn)操作過程中，由于操作不當(dāng)、儀器性能等多種原因，可能會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問題，致使課堂臨時(shí)失控。因些要求教師課前做好充分準(zhǔn)備，并能根據(jù)探究問題給學(xué)生以及時(shí)的引導(dǎo)與指導(dǎo)，使教學(xué)過程向著有利的方面發(fā)展。

3.探究型實(shí)驗(yàn)還要有其它手段相配合，最好有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，通過網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可查找信息和有關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生明確探究目標(biāo)，更好地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，也可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行探究，完善探究實(shí)驗(yàn)。

五、實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)對(duì)教師的要求

教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)的觀念 ，重新調(diào)整自己的角色和與學(xué)生的關(guān)系，尊重學(xué)生的想法，與學(xué)生平等合作，這是取得良好學(xué)習(xí)效果的重要保證。學(xué)生的探究不同于科學(xué)家的探究，學(xué)生的探究必須是在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行。教師既不能包辦代替學(xué)生的探究，又不能放任自由，教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)教學(xué)程序，達(dá)到探究問題與獲得能力的雙重豐收。物理實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)體現(xiàn)學(xué)生的自主性，應(yīng)給學(xué)生提供大量合作、交流的機(jī)會(huì)，教師要悉心安排，使每個(gè)學(xué)都能積極參與的。教師還要根據(jù)問題的難易程度適當(dāng)確定探究合作形式。實(shí)驗(yàn)探究型教學(xué)是培養(yǎng)探究、創(chuàng)新人才的一種好方法。它能使學(xué)生通過自主參與類似于科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動(dòng)，獲得親身體驗(yàn)，逐步形成善于質(zhì)疑、樂于探究、勤于動(dòng)手、努力求知的態(tài)度，又能促進(jìn)學(xué)生形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新精神和物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣吡藢W(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

[1]郝瑞鋒，徐土根.探究型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué).2006，1－2，35.