探究式實驗教學在高中物理教學中的應用

吳 雷

（江蘇省宿豫中學，江蘇 宿遷）

一、探究式實驗教學的特點

探究式實驗教學與傳統教學方法有很大不同，前者強調的是學生通過觀察探究進行知識的建構，而后者強調對知識的被動接受，是學生被動接受教師灌輸的知識而不是主動獲取。探究式實驗教學是一種對話式教學，在教師的指導下，學生通過自主閱讀、思考、討論等途徑自主探究并得到最終結論。這種教學模式充分體現了學生的主體地位，符合素質教育的要求。學生在學習的過程中不僅能收獲知識還能學會如何發現問題，從中探索出事物內在聯系和規律，建構自己的知識體系，并不斷給這一體系添磚加瓦。

二、探究式實驗教學在高中物理教學中的應用

如何將探究式實驗教學運用于高中物理教學中，有賴于教學過程的巧妙設計，根據物理學科的特點，探究式教學實驗在高中物理教學中的應用可以采取以下的流程：提出問題、提出物理假設、設計實驗方案、進行實驗與收集證據、實驗論證與交流、質疑問題評點整合。

（一）提出問題

教師用生活中常見的示例、有趣的自然現象等創設問題情境，讓學生從中提出感興趣的與物理學科相關的問題，這是物理實驗探究的第一個步驟。學生提出的問題要具有一定的探索價值，一個好的問題需要與學生原有的知識有關，同時又要在原有的基礎上適當增加難度，這樣對學生而言更具有挑戰性而又不至于因難度過高導致學生失去信心。在探究問題過程中，必定還會發現其他的問題，教師應對此多鼓勵、多支持，幫助學生明確下一步的探究方向。學生得到老師的鼓勵與支持，再加上原本對于解決困難的興趣會充分調動他們的主觀能動性，積極地去解決問題，久而久之，不斷提出問題就會變成學生的一種自覺行為。

（二）提出物理假設

在提出問題后，下一步就是做出假設——利用已有的知識對問題的解決方式和實驗結果進行預測，這是很容易被忽視的一個環節。這一環節的重要性在于能夠幫助學生明確接下來的實驗方向，如果在最后實驗的結果證實了學生所提出的假設，將大大增強學生學習的信心，在作出假設的過程中也培養了學生的思考能力。學生做出的假設之中會有自己獨特的想法，對這類具有創新意識的學生，老師應該充分肯定他們的創新能力，并幫助他們通過實驗來驗證這些假設。在提出物理假設的過程中學生需要運用已有的學習經驗，這種在大腦中調取有用信息的過程會幫助他們鞏固自己所學的內容，完善現有的知識框架。

（三）設計實驗方案

設計實驗方案是整個物理探究實驗的核心部分。在設計實驗方案之前首先要明確實驗的目的，思考該通過什么樣的途徑和方法來實現，需要哪些器材，如何對探究過程和結論進行反思。實驗方案的設計步驟非常多，需要考慮的各種條件也很多，學生需要整合已有信息，根據科學的實驗原理架構出這整個實驗的大體框架，因此這一環節最能鍛煉學生的創造性思維能力。在運用實驗原理時要注意分清主要因素和次要因素，略去一部分次要因素，盡量將實驗簡單化。

（四）進行實驗與收集證據

之前的三個階段都是準備階段，這一階段則需要實際操作，十分考驗學生的實踐能力。實踐操作與理論知識的學習探究有很大差別，學生對實驗器材的運用是否熟練，操作過程是否有出現差錯，實際操作中又會遇到哪些困難，這些對學生來說是一個很大的挑戰。當然，這些挑戰也將成為學生學習動機的內驅力。學生在實驗中要認真觀察并記錄好實驗的真實數據，以便用于科學分析得出結論。實驗的數據可能會因為人為原因而出現偏差，所以一組實驗數據說明不了問題，用不同的方法多做幾組實驗，并如實紀錄實驗數據，去掉偏差過大的實驗的數據，用剩余的數據進行實驗分析得出的結論才是可靠的。

（五）實驗論證與交流

實驗所得出的數據本身不具有任何意義，在得出數據后利用理論知識對數據進行分析整理，而后根據分析進行論證最終得出結論。再由學生將結論進行交流，表達自己的見解。在論證的過程中，學生鍛煉了邏輯思維能力，學生之間的交流能夠幫助他們拓展自己的思維，也有利于同學之間增進友誼。

（六）質疑問題評點整合

學生的實驗結果有可能會與實驗結論相差較大，教師可以根據這種情況提出問題，請同學們探究原因。出現這種情況的原因有很多，一是學生所提出的假設出現錯誤，導致實驗結果與實驗結論不相符，二是學生在實驗過程中操作出現失誤導致整個結果受到影響，或者是在數據分析時計算錯誤等其他原因都有可能導致這種情況發生。教師可以請同學們進行反思并發表自己的看法，以此來提高其自我反思的能力。學生通過相互之間的交流，聽取他人的意見以打開自己的思路，學生間的合作能夠盡快地取得問題的答案。

三、結語

探究式實驗教學為學生和教師之間創造了一種對話的教學方式，教師只是引導他們學習幫助他們解決困難，更像是一個與學生平等對話的朋友。這種教學方法很好地幫助學生提高了他們的探究能力，為今后的學習發展打下基礎。要運用好探究式實驗教學并不是一件容易的事情，教師需要不斷地學習有關的理論知識，在實踐中不停地改進完善具體的應用方法，充分發揮探究式實驗教學模式的優點。當然，探究式實驗教學也有不足之處，比如更適應于小班教學而在人數眾多的大班實施難度較大，由于實施探究式實驗教學耗時過長，對于學習內容較多的高中物理來說并不能經常運用。