高中物理探究實驗之我見

溫清凌

隨著我國新課改的進行，高中物理教育工作者越來越重視探究實驗教學，提倡在課堂教學中培養學生自主學習的能力，自主探究的能力，合作學習的能力.本文結合筆者的教學實踐，主要就探究實驗法在高中物理課堂教學中的有效實踐，進行簡要分析.

一、根據問題制定方案，培養學生合作探究的能力

人教版高中物理必修1中第一章和第二章的教學內容均和運動有關，描述了物體的普遍運動規律.

某位教師在教學這一塊內容時，對教學的方案內容作出了適當的調整，將“對速度的測量”以及“研究速度隨時間變化的規律”兩個實驗探究內容濃縮在了一堂物理課上.這位教師首先是按照教材上的內容，并結合多媒體課件，給學生講解了時間、位移、速度等基本知識，幫助學生打好理論基礎.而后，這位教師向學生提出了一個問題：“學生，我們都知道用位移除以時間就能得出速度.那么，在實驗室中，條件有限的情況下，我們要如何設計才能既準確又方便的測出物體運動的速度呢？同時，速度隨時間的改變是具有相應的變化規律的，我們要怎么設計實驗來研究這種規律呢？”在這位教師的提問和不看書的要求下，學生紛紛開始嘗試自己制定一套測量速度并研究速度變化規律的實驗方案.經過這位教師的引導，以及學生小組之間的討論，最后學生提出了“利用一種可以計量單位時間并同時能標明位移的計時測量工具來測算物體運動的速度”的構想，在教師的進一步引導之后，學生最終將這種構想統一到了“打點計時器”上.

高中物理教學已經由原來的“傳道式”教學轉變成了現今強調能力培養的動態課堂教學.在教師精心設計的問題當中，學生根據實驗探究的理念，可以自行組成合作探究小組，針對具體問題制定合理有效的解決方案，提升自己解決問題的能力.

2.結合情境創設問題，培養學生分析問題的能力

物理學是一門根據實際的問題提出假設，進而進行實驗論證的一門學科.高中物理教學中，包含有大量的測量性實驗、探究性實驗以及驗證性實驗.大部分的高中物理教學，教師往往容易陷入“填鴨式”教學的誤區，僅僅是一味的將這些實驗知識傳授給學生，卻忽視了對學生能力的培養.人教版新課標的高中物理教材，其中編有大量的重視鍛煉學生能力的實驗教學內容.教師在教學時，應當結合教材來設計教學內容，注重創設情境，提出問題，培養學生分析問題的能力.

某位教師在教學高中物理第四章“牛頓運動定律”的時候，設計了這樣一個情境：四個小朋友在冰面上玩耍，他們決定來一場比賽.其中一個胖小孩和一個瘦小孩分別坐在板凳上，另外兩個小朋友在后面推，這兩個負責推的小朋友力量是一樣的.兩人推動十米以后同時放開，比較胖小孩和瘦小孩誰在冰上誰滑得更遠.剛接觸到這個情境時，學生紛紛以摩擦力的知識來解答，認為瘦小孩受到的阻力小，作用力一樣的情況下，應該是瘦小孩滑得更遠.結果這位教師利用多媒體課件模擬了一遍剛才的情境，學生都驚訝地發現，最后居然是胖小孩滑得更遠.就在學生紛紛猜疑時，這位教師適時問到：“學生，根據我們學過的牛頓定律，瘦小孩質量小，加速度大，所以他加速快，同時受到的冰面摩擦力也小，但是為什么最后卻是胖小孩滑得更遠呢？這其中必然有科學道理，但是學生能不看書，自己發現其中的道理嗎？”經過這位教師的一番引導，學生紛紛組成了小組進行討論，有的還拿出了稿紙進行演算.這位教師又給學生放映了其他類似的現象，比如，在一堆摞起來的棋子中快速打掉中間的一顆，其他的棋子還是保持原狀.在這位教師的點撥下，學生終于有所領悟，得出了“質量大的物體運動狀態不易改變”這一假設.可見這位教師的課堂設計起到很好的教學效果，培養了學生分析問題的能力.

3.設計實驗得出結論，培養學生解決問題的能力

對于學生能力的培養，不能僅局限于對學生思維能力上的開發，還要重視學生對實際動手操作能力的培養.要知道，提出解決方案終究只是紙上談兵，而切實有效，可以操作的實驗設計，才是高中物理教學真正應該重視的地方.培養學生設計實驗、操作實驗的能力，對于培養學生解決問題的能力來說，是意義重大的.

如，上述的學生提出設計“打點計時器”實驗的這個例子，其實一開始，學生的構想十分幼稚.因為缺乏實際操作的經驗，學生在一開始，提出了“在光滑的平面上，用彈簧秤拉動小木塊做水平勻速運動和勻加速運動，并用刻度尺測量位移，用秒表記錄時間，從而計算出物體運動的速度并研究速度隨時間變化的規律”這個構想看似可行，但其實具有不可操作性.教師在教學時，首先肯定了學生這個設計上的原理的正確性和科學性，保證了學生的積極性.之后，這位教師又問學生：“學生，你們有設計好這個實驗的操作步驟和實驗器材嗎？我想問，單就‘光滑的平面這一個條件，你們要如何來準備呢？”教師的這個問題一下就點醒了學生，使他們意識到了自身設計上的錯誤，即具有不可操作性.這樣的實驗設計是毫無意義的.之后，在這位教師的引導下，學生一步步提出了類似于“打點計時器”的實驗構想.在學生提出了這樣的實驗構想之后，教師又進一步要求學生分成小組進行討論和設計，將整個實驗的所需要的器材、實驗步驟、注意事項、原理、目的等全部設計出來.在學生分小組完成設計之后，這位教師又要求學生派小組代表上講臺來發表自己小組設計的實驗，然后再由其他小組來評定實驗設計的合理性.在這一過程中，學生的科學素養得到很大的提高.選出了最佳實驗方案后，教師又要求學生自行組織完成實驗，這樣，學生的實際操作實驗、動手解決問題的能力也得到了極大的鍛煉.

高中物理課堂的教學手段眾多，然而，實驗探究法卻是極為重要的教學方法.物理作為一門以實驗為基礎的學科，實驗教學無疑是極為重要的教學環節之一.隨著新課改的進行，高中物理教學的目標也越來越著重于提高學生的科學素養、發展創新精神以及培養實踐動手能力上.