基于“以實驗探究為主導(dǎo)”的物理課堂教學(xué)的認(rèn)識和實踐

姜浩良

《國務(wù)院關(guān)于基礎(chǔ)教育改革與發(fā)展的決定》指出：“鼓勵探究學(xué)習(xí)，促進學(xué)生之間相互交流、共同發(fā)展，促進師生教學(xué)相長。”初中物理探究式學(xué)習(xí)是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力為宗旨，以學(xué)生的充分參與為前提，以學(xué)生小組合作為主要形式的一種學(xué)習(xí)方式。

一、“以實驗探究為主導(dǎo)”的物理課堂教學(xué)的一般模式

1.創(chuàng)設(shè)問題情境。

問題情境是指學(xué)生在教學(xué)中所面臨的一種“有目的但不知如何達到”的心理困境。問題情境是一種心理狀態(tài)，一種當(dāng)學(xué)生接觸到的學(xué)習(xí)內(nèi)容與其原有認(rèn)知水平不和諧，不平衡時，學(xué)生對疑難問題急需通達解決的心理狀態(tài)。創(chuàng)設(shè)問題情境是學(xué)生產(chǎn)生問題的重要前提和心理準(zhǔn)備。

2.提出問題。

問題情境的設(shè)置就是促使學(xué)生在原有知識與掌握新知識之間發(fā)生激烈沖突，激化學(xué)生意識中的矛盾，使學(xué)生在閱讀，觀察，調(diào)查中對自然現(xiàn)象，生活現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象產(chǎn)生好奇，從而發(fā)現(xiàn)或提出一些有探究價值的問題。有時也可以是教師根據(jù)問題情境提出問題，提出問題是解決問題的前提。

3.提出猜想假設(shè)。

猜想與假設(shè)是學(xué)生運用已有的物理實驗和實踐經(jīng)驗，對問題的可能答案進行猜測，嘗試性地提出自己的見解和想法。這一環(huán)節(jié)有利于調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動性，有利于促進學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力的發(fā)展。在教學(xué)中可根據(jù)具體的內(nèi)容，采用多種方式，鼓勵每位學(xué)生大膽說出自己的想法。

4.設(shè)計制訂實驗方案。

設(shè)計解決問題的方案是為下面進行具體的實驗證實服務(wù)的。在物理課堂教學(xué)中，設(shè)計解決問題的方案主要是指設(shè)計實驗方案。針對需要解決的問題，設(shè)計明確、具體的實驗操作步驟。學(xué)生自我設(shè)計實驗方案的成敗，取決于學(xué)生是否具備基本的科學(xué)方法。教師在教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)解決問題的難易程度，在設(shè)計實驗方案時給予學(xué)生必要的指導(dǎo)。教師可以把學(xué)生在“問題解決”過程中碰到的難點，設(shè)計成幾個小問題或問題串，讓學(xué)生思考，使學(xué)生逐步掌握統(tǒng)籌問題、分析問題及控制變量的方法。

5.進行實驗探究。

在進行實驗前教師要組織學(xué)生對實驗方案中的問題進行討論交流，引導(dǎo)學(xué)生相互補充，提倡尋找多種途徑和方法解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維，并說明實驗中的注意事項。實驗中教師要引導(dǎo)學(xué)生積極分工，協(xié)作，規(guī)范操作，科學(xué)記錄實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，順利完成實驗。

6.分析認(rèn)證，得出結(jié)論。

引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行解釋并通過理性分析形成結(jié)論，這是實驗的目標(biāo)。教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)會將實驗進行總結(jié)，包括：實驗的目的、方法、步驟、注意事項、結(jié)果、分析和討論。學(xué)生通過比較、分類、歸納、概括等方法，對事實與證據(jù)進行簡單的加工、整理、歸納、處理和分析，得出正確的結(jié)論。

二、“以實驗探究為主導(dǎo)”的物理課堂教學(xué)的示例

案例：探究影響滑動摩擦力大小的因素

1.提出問題。

每逢下雨天我乘車去學(xué)校上課時，總會在公交車站臺的小黑板上看到一行醒目的大字：“雨天路滑，汽車小心慢駛！”對于這一現(xiàn)象，我想：是否是因為下雨路面積水，比較滑，因而摩擦力小了，那么，滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)呢？

2.提出猜想。

猜想1：滑動摩擦力的大小可能與壓力的大小有關(guān)嗎？具體有什么樣的關(guān)系呢？

猜想2：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)嗎？具體有什么樣的關(guān)系呢？

猜想3：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的面積大小有關(guān)嗎？具體有什么樣的關(guān)系呢？

猜想4：滑動摩擦力的大小可能與物體的運動速度有關(guān)嗎？具體有什么樣的關(guān)系呢？

3.設(shè)計制訂問題探究的方案。

為了探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生選擇實驗器材，明確探究的思想方法，寫出具體的實驗步驟。教師可以設(shè)計以下問題串供學(xué)生思考。

（1）選擇哪些器材進行實驗探究？根據(jù)選擇的不同器材可以設(shè)計幾種不同的實驗方案？

（2）如何改變物體所受壓力的大小？

（3）如何改變接觸面的粗糙程度？

（4）如何改變接觸面的面積大小？

（5）本實驗研究的基本方法是什么？研究中還要注意什么問題？

4.進行實驗證實。

（1）用彈簧測力計拉著同一個木塊，先在桌面上做勻速直線運動，記下彈簧測力計的讀數(shù)；再用彈簧測力計拉著同一個木塊，在毛巾上做勻速直線運動，記下彈簧測力計的讀數(shù)。

（2）用彈簧測力計拉著同一個木塊，先在桌面上做勻速直線運動，記下彈簧測力計的讀數(shù)；在木塊上加鉤碼，用彈簧測力計拉著同木塊，在桌面上做勻速直線運動，記下彈簧測力計的讀數(shù)。

（3）用同樣的方法探究滑動摩擦力的大小是否與接觸面的面積大小、物體的運動速度有關(guān)。

5.得出結(jié)論。

通過對實驗現(xiàn)象的分析，分別得出了什么結(jié)論？還發(fā)現(xiàn)什么問題？

學(xué)生得出結(jié)論：

（1）當(dāng)物體接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大。

（2）當(dāng)物體受到壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。

三、“以實驗探究為主導(dǎo)”的物理課堂教學(xué)的注意點

1.要強調(diào)學(xué)生的主體性和學(xué)生間的合作交流。

在“以實驗探究為主導(dǎo)”的物理課堂教學(xué)中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，大膽放手，讓學(xué)生對需要解決的問題進行獨立思考。鼓勵學(xué)生充分討論，積極探索，相互交流合作，通過實驗和討論得出結(jié)論，最后解決問題，要讓學(xué)生全身心地參與到學(xué)習(xí)活動中去。

2.注重發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用。

在傳統(tǒng)的教學(xué)中教師是教學(xué)活動的主體，學(xué)生是教師教學(xué)實踐所指向的對象，教師是課堂、學(xué)生的控制者。“以實驗探究為主導(dǎo)”的物理課堂教學(xué)必須以問題探究為核心，讓學(xué)生經(jīng)歷自主思考和探索，通過自己動手動腦進行發(fā)現(xiàn)問題、解決問題等一系列活動。

3.面向全體學(xué)生，關(guān)照個別差異。

在“實驗探究”過程中，教師要留給全體學(xué)生充分思考的時間和空間，讓每一位學(xué)生都經(jīng)歷思維活動的過程，然后組織學(xué)生進行集體討論或分組討論。在討論時，往往有部分學(xué)生不發(fā)言或沒有發(fā)言機會，在探究活動中往往有部分學(xué)生不動手參與活動，充當(dāng)旁觀者，教師針對這些情況要給予適當(dāng)?shù)恼{(diào)控和引導(dǎo)。分組活動時，教師針對不同學(xué)生的實際情況，采用同一層次與不同層次的分組方式交叉進行，讓每一位學(xué)生都參與到學(xué)習(xí)活動中去。