探究式教學在物理實驗教學中的應用

鄧建聰

【摘 要】文章從四個方面闡述探究式教學法在物理實驗教學中的具體應用：因材施教，制訂個性化的項目教學方案；注重實踐，培養學生的實踐動手能力；豐富內容，充分激發學生探究興趣；持續改進，不斷完善教學模式。

【關鍵詞】物理實驗 探究式教學 因材施教

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）02B-0044-02

探究式教學的一般流程是提出問題、探索問題、解決問題和總結，這個過程是一個完整的教學項目完成過程。從其流程特點來看，是較為符合物理實驗教學的。在這種教學模式下，能夠很好地培養學生動手實踐能力。正是基于此，探究式教學這種模式被廣泛地應用到中學物理實驗教學中。但在應用過程中，要遵循一定的策略和原則，才能取得較好的應用效果。

一、因材施教，制訂個性化的項目教學方案

首先，在中學物理實驗探究式教學應用中，應當做到因材施教，針對不同學生的具體情況和教學內容制訂個性化的教學方案。教師在詳細了解了學生的學習能力、知識基礎以及感興趣的教學內容等后，結合教學計劃以及教學大綱，制訂出更加具有針對性的項目教學方案，并可以在同一實驗課堂教學中給不同學生或者不同分組學生制訂相應的探究式項目目標。例如在研究電磁鐵實驗中，教師在進行實驗教學之前了解班級內學生對電磁鐵知識方面的掌握情況，按照一定的標準對學生進行分組，并且分別對應不同難度的探究實驗項目。如難度較大的探究實驗項目對應1組、中等難度的對應2組等，以此類推，分別把學生分為1組、2組、3組等若干小組，然后讓各個小組分別展開相應的實驗探究。

其次，在教學方案中，對探究內容和輔導方法的選擇也應當有針對性。例如在1組的探究過程中，由于實驗項目探究難度較大，需要教師進行更多的輔導，教師在制訂教學方案時就需要充分考慮這一問題。針對不同難度的探究實驗教學計劃以及分組情況，合理地安排各個小組的輔導時間和輔導方法。在教學內容方面，教師結合學生的實際情況和學習基礎，設置合理的探究教學內容，例如1組所探究的目標可以是影響電磁鐵效應的因素，鼓勵學生自行考慮改變何種因素會影響到電磁鐵的效應。而在2組的教學內容設置中，可以降低難度，給學生一定的提示，如，改變鐵芯的長短是否會影響電磁鐵的磁力，或者改變線圈匝數是否會改變磁力等。總而言之，教師在制訂教學方案時，需要充分考慮學生的具體情況以及實驗教學內容和教學目標。雖然在同一班級內開展課堂教學，但是針對不同層次的學生可以通過分組的形式，運用層次教學法來實現因材施教。

二、注重實踐，培養學生的實踐動手能力

物理實驗教學的一個重要教學目標便是培養學生的實踐動手能力，這一點同探究式項目教學法也有著很大的契合，注重實踐，并建立在鼓勵學生自行動手實踐基礎上。例如在《自制溫度計》實驗中，通過課堂知識教學，讓學生掌握基本的溫度計制作原理，利用細玻璃管和紅墨水就可以制作簡單的溫度計模型，然而更為關鍵的是如何制作有刻度的溫度計。教師鼓勵學生進行主動思考和動手實踐，對學生進行一定啟發之后，引導學生去自己動手實踐驗證結果。如教師對學生提問：“同學們，現在我們已經知道了溫度計的基本工作原理，利用細玻璃管和紅墨水可以制作出簡單的溫度計，那么你們思考一下，如何制作有刻度的溫度計呢？”學生：“我們可以用有刻度的紙板與玻璃管固定。”教師：“那么我們如何確定溫度計中所測量的真實溫度呢？”教師對學生進行啟發：“同學們，你們想一想，什么物體是0℃呢，什么物體是100℃呢？”學生：“冰水混合物的溫度是0℃，沸水的溫度是100℃。”教師：“好的，同學們回答得很好，那么你們現在開始動手來制作有刻度的溫度計吧。”

依照教師的提示，學生分別用自制的溫度計測定了0℃和100℃的水柱位置，然后在教師的提示下，利用刻度尺等工具，把0℃和100℃之間的位置進行等分，分別刻上100個小格，每個格子代表1℃。為了更好地培養學生實踐動手能力，教師在全過程中只是進行一定的提示，所有的工作都由學生自己動手完成。在《自制溫度計》實驗結束后，教師對實驗進行總結：“同學們，我們應當知道，這種自制的溫度計事實上是有著一定誤差的，而且受限于實驗材料，我們所制作的溫度計也并不完美，請大家回家后，利用生活中的材料，再制作一個更加精美的溫度計，下次課的時候帶來，我們進行比賽和點評。”通過這種方式，使得學生在課下也能夠自行動手制作溫度計，這對于提高學生的實踐動手能力有著重要的作用。

三、豐富內容，充分激發學生探究興趣

探究式項目教學法在中學物理實驗教學中的作用，能夠較好地激發學生興趣，培養學生的自主學習能力和探索能力。對教學內容進行豐富，能夠進一步地激發學生興趣，從而提升教學質量。豐富內容，主要的方式也就是進行教學內容拓展，教師在教學過程中對課本實驗教學內容進行延伸，聯系到生活中的一些事物和現象，并且讓學生認識到，物理實驗知識與生活息息相關。例如在《影響摩擦力大小因素》的實驗中，通過基礎知識教學部分，讓學生了解到影響摩擦力大小的因素有作用力的大小以及摩擦表面的粗糙程度。

在這里，很多學生可能會對摩擦力影響因素中的理解產生一個誤區，就是摩擦面積，認為摩擦面積越大，摩擦力也就越大，對此，可以設計實驗進行證明。教師組織學生進行相應的探究式教學實驗，在這一過程中，學生可以固定作用力的大小和摩擦面的粗糙程度不變來進行對比實驗。通過學生的探究式實驗發現，摩擦面積并不會影響到摩擦力。教師對實驗情況進行總結：“同學們，通過實驗我們可以發現，在影響摩擦力大小的因素中，只有作用力的大小和摩擦面的粗糙程度，如果我們用μ來代表動摩擦因數的話，動摩擦力 f=μN，N為作用力。那么請同學們繼續思考，我們生活中還有什么事物或者現象與這一實驗結果是相關的呢？”學生回答：“自行車剎車、滑冰、把物體頂在墻上來固定。”教師：“很好，那么同學們，在這些摩擦力現象中，有什么能夠反映出摩擦力的大小與摩擦面積沒有關系呢？”學生回答：“在滑冰的時候，無論是穿著冰刀鞋滑冰，還是坐在滑冰爬犁上，所需要拉動的力都是一樣的。”教師：“很好，這個現象非常準確，請同學們繼續想一些其他的現象和事物。”通過這一啟發和問答過程，教師引導學生去思考生活中的相關事物和現象，以此來培養學生的興趣，特別是在物理實驗探究方面的興趣，從而提升教學質量。

四、持續改進，不斷完善教學模式

任何教學方法和教學模式在應用中都需要不斷進行改進和完善，對于探究式項目教學法來說也是如此，只有持續改進，不斷完善，才能夠使其在中學物理實驗教學的應用中取得更好的效果。教師在具體的應用過程中，可能會面臨各種各樣的問題，比如探究式項目教學法在應用初期可能會影響到教學效率。由于學生對這種教學方法并不熟知，初期中對于一些實驗的操作方法也會較為生疏，或者部分學生的動手實踐能力較差，這些都需要一個逐步培養的過程。教師如果在應用初期發現完全依靠學生探究來達到實驗教學目的有困難，也會嚴重降低了教學效率，不能按期完成教學目標，那么這就需要教師對教學方案進行調整。例如在學生探究實驗過程中，教師制訂更加細化和簡單的探究項目，把一個實驗拆分為若干部分，分別由各個小組承擔，最后由教師對實驗結果進行匯總，組成一個完整的實驗。當學生初步適應了這種教學方法后，就可以開展下一階段的教學實驗，通過反復調整，最終制訂出最佳的教學模式。

教師在探究式項目教學中，對所發現的任何問題，都應當予以記錄，并且在教學完成后進行反思和總結，為下一次的實驗教學積累經驗，打好基礎。不斷調整教學方法和教學內容，以培養學生對物理實驗的學習興趣為中心，改善原有的教學模式，而不必完全教條式地遵循一般應用模式。

中學物理實驗教學中還存在一些問題，如學生的實踐動手能力不強、學習興趣不高等。針對中學物理實驗教學的特點以及實際情況，教師要做到因材施教，注重對學生實踐動手能力的培養，充分激發學生的探究學習興趣，并且不斷完善教學模式，從而提高中學物理實驗教學質量，促進學生學習成績提高。

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（責編 盧建龍）