高中物理探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的功能及方法

李天威

摘 要： 作為高中物理探究實(shí)驗(yàn)的一種，探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)對(duì)高中生獲取新知、探索未知意義重大。本文就物理實(shí)驗(yàn)的種類，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的功能及其方法等方面進(jìn)行深入探討，從而更好地為物理教學(xué)服務(wù)。

關(guān)鍵詞： 高中物理 探究性實(shí)驗(yàn) 合作探究 教學(xué)方法

隨著新一輪高考改革的不斷深入，高中物理重概念、重規(guī)律、重結(jié)論等傳統(tǒng)的教學(xué)模式不斷被打破，而代之以重理解、重實(shí)驗(yàn)、重過程的新型教學(xué)模式。而這種變化在課堂上的集中體現(xiàn)就是探究環(huán)節(jié)的植入，從一定程度上講，探究得深入不深入正是學(xué)生對(duì)物理學(xué)科知識(shí)理解深入不深入的重要指標(biāo)。而探究式教學(xué)也是傳統(tǒng)教學(xué)的有益補(bǔ)充，因此積極探索探究式教學(xué)在物理課堂中的應(yīng)用正是一線物理教師應(yīng)該思考的問題。

物理作為自然科學(xué)的前沿學(xué)科，有其重要性，不管是理論還是實(shí)驗(yàn)，都需要學(xué)習(xí)者反復(fù)推理、反復(fù)驗(yàn)證，其中，探究式學(xué)習(xí)是很好的學(xué)習(xí)方式。按照獲取知識(shí)的過程，可以把物理探究式教學(xué)看做是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程，其間，既會(huì)有認(rèn)識(shí)上的偏差，又會(huì)有探究后的糾正。

一、物理實(shí)驗(yàn)的種類

高中物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大概可以分為三類：測(cè)量性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)。其中測(cè)量性實(shí)驗(yàn)注重知識(shí)的理解和記憶，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練和提升；驗(yàn)證性試驗(yàn)事先提出結(jié)論，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中操作并達(dá)到既定目標(biāo)，最后證明其結(jié)論。二者總體能力考查水平偏低，不是注重基本儀器操作和記錄數(shù)據(jù)，就是對(duì)既定目標(biāo)的證明，沒有脫離先驗(yàn)的窠臼。在具體實(shí)驗(yàn)過程中，不允許學(xué)生有任何偏差，如果最后結(jié)果與既定結(jié)果不符，則要逆向思維，追本溯源，重新尋找導(dǎo)致失敗的原因。總體上，學(xué)生的思維停留在較低水平上，沒有從根本上擺脫思維的限制。

探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)于高中生有一定的挑戰(zhàn)性，這種探究實(shí)驗(yàn)擺脫了前兩種實(shí)驗(yàn)的被動(dòng)狀態(tài)，學(xué)生有更發(fā)散的思維。面對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生有面對(duì)浩渺宇宙的新奇與探索未知的渴望，他們不再需要迎合教師，而是根據(jù)自己的大膽設(shè)想不斷提出問題、分析問題和解決問題。

二、探究性實(shí)驗(yàn)的功能

物理探究性實(shí)驗(yàn)是具有探索精神的探究形式，它可以引領(lǐng)一線教師不斷反思自己的傳統(tǒng)教學(xué)模式，不斷讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)而非先驗(yàn)，理解而非記憶的前提下不斷深化自己對(duì)自然科學(xué)的理解和創(chuàng)造，從而提高自己的綜合能力。它顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對(duì)教育具有諸多作用。

1.能夠幫助學(xué)生擺脫以往學(xué)生傳統(tǒng)的惰性思維，讓學(xué)生大膽想象，激發(fā)興趣，啟發(fā)思考。學(xué)生對(duì)世界、對(duì)宇宙都有天生的好奇心，而傳統(tǒng)教育則把學(xué)生的好奇心限制在一定的框架內(nèi)，從而養(yǎng)成學(xué)生的惰性思維，而探究性實(shí)驗(yàn)則讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中不斷摸索位置，并通過學(xué)生的不斷合作、切磋形成自己樸素的觀點(diǎn)，從而證明其觀點(diǎn)。

2.能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)想象力，并把它和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神有機(jī)結(jié)合起來。高中的物理精神一般認(rèn)為是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模茖W(xué)的，然而，如果沒有科學(xué)的想象力，則恐怕很多重大的發(fā)明都不會(huì)出現(xiàn)，可見，想象力有多重要。探究性實(shí)驗(yàn)正是把這樣一種嚴(yán)謹(jǐn)裝上了想象的外殼，讓學(xué)生在廣闊的空間實(shí)踐自己的科學(xué)設(shè)想。

3.培養(yǎng)學(xué)生手腦并用解決實(shí)際問題的能力。學(xué)生的物理常識(shí)，都是從書本上來，公式、定理，傳統(tǒng)教學(xué)都要求學(xué)生在做題中了解其運(yùn)用，但是學(xué)生只是了解了皮毛，知識(shí)的真正作用在于運(yùn)用，而唯有通過動(dòng)手才能讓學(xué)生真正了解其所以然，不斷探索新知。

另外，可以培養(yǎng)學(xué)生合作交流、取長補(bǔ)短的能力，以及實(shí)事求是的科學(xué)品質(zhì)等。

三、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法

1.創(chuàng)設(shè)問題情境，以問題為驅(qū)動(dòng)，促使學(xué)生探索新知。學(xué)生天生具有好奇心，要抓住學(xué)生心理，把問題拋給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生思考，緊緊抓住學(xué)生最初的求知欲，讓學(xué)生在求知欲的引領(lǐng)下做成功的科學(xué)工作者。學(xué)生有了任務(wù)的驅(qū)動(dòng)，自然就能結(jié)成團(tuán)隊(duì)，互幫互助、取長補(bǔ)短。比如探究電容的時(shí)候，就以家庭電器或航天器基本部件的問題創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生有一種物理就在身邊，從而要改變生活的沖動(dòng)，或者物理涵蓋事間萬物，甚至宇宙，引發(fā)學(xué)生對(duì)宇宙的好奇，從而更喜歡學(xué)習(xí)。

2.鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象，把握事物的必然和或然聯(lián)系。想象是許多偉大發(fā)明的必經(jīng)之路，物理學(xué)的發(fā)明尤其如此。學(xué)習(xí)不能囿于課本，在實(shí)驗(yàn)的過程中更應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生從學(xué)習(xí)中預(yù)設(shè)結(jié)果，并且結(jié)成團(tuán)隊(duì)，小心求證。

3.實(shí)驗(yàn)過程由學(xué)生自行設(shè)定，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。教師要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)步驟，如：假設(shè)若干目標(biāo)，篩選甄別，確定小組既定目標(biāo)，劃定實(shí)驗(yàn)所需原理、定理，準(zhǔn)備器材、素材設(shè)備等，數(shù)據(jù)處理方案。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究不能在無序中進(jìn)行，教師應(yīng)該在必要的時(shí)候進(jìn)行調(diào)控，學(xué)生的方向錯(cuò)誤時(shí)可暫時(shí)讓學(xué)生試錯(cuò)，但是，當(dāng)學(xué)生需要幫助時(shí)，教師應(yīng)及時(shí)指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)之前，教師應(yīng)該預(yù)設(shè)學(xué)生的一些可能的錯(cuò)誤類型，保證教師能夠在必要的時(shí)候做好準(zhǔn)備。

5.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的求證精神。

物理實(shí)驗(yàn)需要科學(xué)的研究方法，更要求學(xué)生具有科學(xué)的求證精神。環(huán)節(jié)上不容許出錯(cuò)，每一點(diǎn)都需要學(xué)生能謹(jǐn)慎求證。

高中物理探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的研究對(duì)象紛繁復(fù)雜，有多少物理現(xiàn)象就有多少次探究活動(dòng)，而我們要找那些學(xué)生需要費(fèi)些力氣才能研究的物理現(xiàn)象，而一種探究性實(shí)驗(yàn)往往都不是孤立的，它需要調(diào)動(dòng)學(xué)生回憶自己所學(xué)，挖掘自己未學(xué)，在發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、分析論證、得出結(jié)論的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生都有可能把自己的研究引向歧途，這不但需要教師的必要引領(lǐng)，更需要學(xué)生不斷從探究中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，達(dá)成共識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自我發(fā)展、協(xié)作發(fā)展和共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]物理課程標(biāo)準(zhǔn)研修.高等教育出版社.

[2]郭奕玲，沈慧君.近代物理著名實(shí)驗(yàn)簡介.山東教育出版社.

[3]劉昌濤.以《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》為例談高中物理演示實(shí)驗(yàn).