高中物理探究性實驗教學探究

劉榮軍

【關鍵詞】 物理教學;探究性實驗;教學情境;創設;猜想;習題

【中圖分類號】 G633.7

【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2015）20—0116—01

所謂探究性實驗是指在假設的指引下獲取支持或推翻假設的科學實證，是以實驗為載體探究科學結論形成和發展的過程，是在教師的指導下，學生運用已學過的知識、技能，把自己當作新知識的探索者和發現者，通過實驗親自發現問題。探究性實驗由于其重視過程和方法，有利于提高學生發現問題、解決問題的能力，培養與他人合作的精神，養成實事求是的科學態度，有利于學生創新能力的提高和主體性的發揮。強調通過實驗探究提高學生的科學素養，已成為當前實驗教學改革的主要方向。下面，筆者就如何在物理教學中實施探究性實驗，談些自己的體會和看法。

一、 通過物理實驗創設情境，引導學生進行探究性學習

探究性學習是指學生在發現問題的情境下，產生的一系列諸如觀察、實驗、總結和交流等學習活動。在物理學習中，除了讓學生自主地發現問題外，教師更要通過各種途徑創設問題情境，引導學生發現問題和提出問題。而物理實驗是非常形象、非常生動而又直接的創設問題情境的方法之一。

例如，教學“自感”時，筆者首先提出探究性問題：當一個回路里的螺線管上電流發生變化時，能產生感應電動勢嗎？其次介紹實驗電路圖和實驗裝置，讓學生根據已有的電磁感應知識去猜想通、斷電時應出現的現象。之后讓學生注意觀察演示實驗，以檢驗自己的猜想，并討論分析實驗結果。最后在教師的啟發下共同歸納出產生這一現象的原因，從而建立自感的概念。這樣教學，不僅調動了學生學習的積極性，更重要的是學生體驗到探究學習的步驟，即 “提出問題——提出猜想——實驗探究——分析論證——形成概念”。

二、 通過物理實驗驗證猜想，培養學生的科學能力和素養

要通過物理實驗來驗證假說或猜想，就要求在實驗中嚴格控制實驗的條件。探究性學習中的假說或猜想的實驗方案，在不同的條件下可能會產生不同的實驗結果。要使實驗能夠驗證假說或猜想，實驗條件必須和題設的條件一樣。教師要通過在實驗驗證過程中對實驗條件的選擇和控制，讓學生在探究過程中體會到對實驗條件的控制是實驗的關鍵因素，從而有效地掌握科學研究的方法。

例如，學過“楞次定律”后，研究彈簧管中磁性小球的下落規律。把兩只外形完全相同的小球分別從豎直放置的彈簧管上端放下，一只小球很快地從下端掉出，而另一只球要等數秒后才從下端管口落出。根據這一實驗結果，提出以下問題供學生探究：1.猜一猜出現這種奇怪現象的原因是什么？2.通過分析小球進入彈簧管后運動狀態的變化過程，你能否建立起一種物理模型？3.能否用實驗來驗證假設？你提出的實驗方案是什么？需要測量哪些物理量？如何測量？4.若就此課題進行研究，你將提出和論述哪些問題？需要進一步做哪些實驗？這樣設計，比單純從理論分析的角度更容易讓學生接受，關鍵是讓學生親身參與探索實踐活動，并獲得對新知識的積極情感體驗，從而提高自主探索、合作交流的能力。

三、以習題為載體進行多角度探究性學習

從不同角度探究問題，既有利于培養學生的發散性思維，優化思維品質，同時能夠提高學生發現、分析、解決問題的能力。因此，在教學活動中，應選取一些學生在知識理解上存在盲點的題目，引導學生進行積極探索。

例如，教學題目“在光滑的水平桌面上有一質量為M的小車，小車與繩子的一端相連，繩子另一端通過定滑輪吊著一個質量為m的砝碼，砝碼離地高h。若使小車、砝碼從靜止開始釋放到砝碼著地時，繩子拉力對小車所做的功為多少？”，部分學生得出這樣的答案，繩對小車做功為mgh。筆者沒有直接給出對錯，而是組織學生分組討論。學生有的以系統為研究對象運用牛頓第二定律求出繩的拉力，進而求出拉力做功;有的先用機械能守恒定律求出物體落地時的速度，再運用動能定理求出繩拉力所做的功。通過這種以習題作為探究載體的教學方式，培養了學生思維能力、協作精神的同時，也必將增強學生進行探究學習的信心。

編輯：謝穎麗