探究性物理實驗在教學中的作用發揮

摘 要：在高中階段，物理和化學一樣都是以實驗為基礎的學科，物理實驗在教學中的作用是非常大的。而且，老師們在物理教學課堂中還發現，物理實驗對學生科學素養的養成也有非常大的促進作用。所以，新課改明確指出：要讓學生掌握探究式的物理學習方法，真正地培養學生全方面觀察、探索、解決問題的能力。可見，充分發揮探究性物理實驗的作用是符合課改要求的，也是有助于學生全面發展的。

關鍵詞：探究性實驗；高中；作用；能力；操作

在以往物理課堂的實驗教學中，老師常常受傳統教育模式的影響，在進行物理實驗時只是老師自己在給學生演示，然后讓他們記住實驗的過程和結論就可以，完全不給學生上手實踐的機會。長此以往，學生的思維僵化，動手能力更是得不到鍛煉，隨之而來的是物理學習成績一落千丈。因此，老師要在物理教學中轉換教學理念，讓學生從被動接收式學習變為探究式學習。

一、 探究性物理實驗，激發興趣

興趣是激發學生學習物理的內在動力，是學生不管在學習哪門學科都不可或缺的重要因素。但是，物理是偏理科的一門學科，繁難的物理公式和枯燥的物理定律都是學生在物理學習上的“攔路虎”，所以老師首要的任務就是通過實驗激發學生學習物理的興趣。

就如我在教授《電荷 電荷守恒定律》這一課時，為了讓學生提起對這節課所學知識的興趣，就讓學生每人準備了一把塑料直尺、一些小碎紙片，然后我指導他們拿直尺在自己衣服或是頭發上來回摩擦，之后用摩擦過的尺子去觸碰那些碎紙片，讓他們自主探究結果：“哇！紙片站起來了！這是什么原理？”“真神奇，我動尺子紙片也跟著動，就像在跳舞一樣！”學生們被這一神奇的現象吸引了注意力，對這個實驗一下子來了興趣，最后我告訴他們這個實驗的原理就是電荷發生了轉移，就是我們平常說的“摩擦起電”。

可見，在教學中通過一些簡單的、貼近學生生活的實驗，將所要學習的物理知識直觀、形象地向同學們表達出來，激發了學生的興趣，加深了學生對物理知識的理解，讓學生覺得學習物理知識是簡單、充滿樂趣的一件事。

二、 探究性物理實驗，培養能力

隨著新課改的持續進行，它對于物理課堂的教學目標也越來越高，不僅僅要讓學生掌握物理定律、理論知識，還要培養學生的實驗操作能力、實驗觀察能力、問題探究能力、自主創新能力等等一系列能力，這不僅能培養學生的科學素養，還能為國家所需要的復合型人才做貢獻。因此，老師在研究性物理實驗教學中，一定要著重培養學生以下幾方面的能力。

（一） 實驗操作能力

眾所周知，物理這門學科最重要的就是實驗操作能力，同時它也是學習物理這門學科的一種基本能力。所以，老師培養學生的動手操作能力和精神，能使學生更加清楚地明白物理學的研究方法，對學生今后的操作物理實驗也有重要的作用，所以這就要求老師要以身作則，首先具備一個良好的實驗操作能力，為學生做一個好榜樣。

在學習《彈力》這一課時，老師為了讓學生更好地理解本節所學物理知識，也為了培養學生的實驗操作能力，可以先為學生做個示范，讓學生對彈力有個初步的認識：老師可以拿出事先準備好的玩具弓箭和彈弓，然后先拉一下它們的橡皮筋，橡皮筋變長，橡皮筋的形狀發生變化，等老師松手后皮筋又恢復了原狀，等老師做完這個實驗后可以引導學生用橡皮、頭繩、小皮球等等身邊的小物體來做實驗，拉一拉，拽一拽，通過動手操作實驗學生就會發現這些物體受力之后形狀發生變化，不再受力后又恢復原狀。然后，老師還可以引導同學們捏一捏橡皮泥看看又會發生什么現象，最后通過動手操作實驗學生明白了像彈弓、弓箭、皮筋這樣因為受力而發生形變，不受力時又恢復原狀的物質的特性叫做“彈性”，而橡皮泥這種受力不會恢復原狀的物體則不具有彈性。

在探究性物理實驗的教學課堂上，老師指導學生自主進行實驗操作，讓學生摸一摸、數一數、拉一拉、拽一拽，可以讓他們對物理實驗有一個感知性的認識，能幫助他們建立科學的概念，從而讓他們對物理實驗理解也會更加深刻。另一方面，老師培養學生的實驗操作能力可以讓他們在實驗操作中感受到物理實驗的魅力，從而使學生更好地學習物理知識，提高他們的學習效率。

（二） 實驗觀察能力

物理不僅僅是以實驗為基礎的一門學科，同時它還是以觀察為基礎和前提的學科，而物理規律僅僅靠做實驗是總結不出來的，還需要學生通過細心地觀察和思考去歸納出物理實驗的結論。因此，老師在教學中培養學生的觀察能力也是非常重要的。

例如在學習《平拋運動》這一課時，為了培養學生的觀察能力，我把事先準備好的小球放在桌面上讓學生觀察小球滾下時的運動；還讓學生觀察我水平拋出的紙團的運動；最后讓學生觀察我準備的一根水管中射出的水流的運動。做完這三個實驗之后，我引導學生找出這些物體運動時的相同點和不同點，并讓他們自主觀察和探究三個實驗的運動速度、物體重量、下落高度，最后他們通過觀察發現：不管是什么物體，它們的重量是什么，下落高度是多少，物體總是向下做運動，因此他們很快就得出了一個關于平拋運動的初步結論：“沿著水平方向的物體向下運動叫做平拋運動。”

由此我們不難看出，學生通過找不同點和相同點的這種比較觀察法，明白了物體和物體之間，現象與現象之間的關系。重要的是，在這種比較觀察法中學生培養了他們的觀察能力，進而得出了“平拋運動”這個物理實驗的定義，讓學生學習物理的信心更上一層樓。

（三） 問題探究能力

問題探究能力，是老師在教學過程中培養學生發現問題、探索問題、鉆研問題到最后解決問題的一種能力。要想培養學生的這種能力，需要老師在探究性物理實驗教學中從主宰者的身份變成引導者，突出學生的主體地位。

為了培養學生的問題探究能力，我在教授《磁現象 磁場》這一課時事先準備了一些做實驗的材料：條形磁鐵、小磁針、回形針等，然后向學生展示用條形磁鐵吸引回形針這一實驗現象，這時我說：“同學們注意觀察回形針都被磁鐵吸引在什么地方？”然后學生們發現回形針的集中地方是磁鐵的兩端，這時他們就根據我的引導提出了問題：“為什么回形針的兩端回形針最多，而中間那么少？”這時我用手把回形針往磁鐵中間放了放，學生們觀察到回形針不是掉了就是被磁鐵兩端再次吸引過去，然后他們說：“這下明白了，磁條兩端磁性最強，中間最弱。”可見，學生們已經開始通過我的引導學會發現問題并提出問題，再通過觀察和思考去解決問題。

總而言之，問題是促進學生學習的主要動力，是學生主動學習知識的起點。所以，這就要求老師要以研究性為主題來展開一些物理實驗，引導學生結合物理知識和自身所學大膽地說出自己發現的問題，而學生只有發現了問題才會去思考、探索、鉆研，最終在探究性物理實驗中牢牢地掌握了物理知識，提高了學習效率，進而達到培養他們問題探究的能力。

（四） 自主創新能力

傳統的實驗教學課堂上老師很少讓學生自己做實驗，大部分自己做學生看，學生由于缺乏參與意識，所以創新能力就得不到鍛煉。對此，老師可以鼓勵學生自主設計物理實驗的方案，并獨立完成實驗，來達到一個培養他們創新能力的目的。

在學習《摩擦力》這一課時，老師可以先向學生出示這節課的課題：“摩擦力的大小和哪些因素有關”，然后讓同學們組成學習小組展開討論，并鼓勵他們自主創新，共同設計實驗方案來求證實驗結果。比如有的學習小組拿小木塊分別在玻璃上和地面上滑動，發現小木塊在光滑的玻璃上能快速滑動，而在粗糙的地面上則比較吃力，所以他們得出“摩擦力的大小和接觸面有關”的實驗結論，再比如有的學習小組在地面上分別推裝滿水的水桶和空水桶，學生們發現裝滿水的水桶很難被推動，而空水桶則能很輕易地被推動，所以他們得出了“摩擦力的大小和壓力有關”的實驗結論。就這樣，學生在自己設計的實驗方案里培養了他們的自主創新能力。

總之，自主創新能力是學生需要具備的一種非常重要的能力，能讓學生多角度的去認識和思考物理實驗，并讓他們利用所學物理知識和方法去探索新的問題，使自己的眼界不斷地拓寬。鑒于此，在實驗教學中老師可以經常解放自己的“雙手”，讓學生獨立完成實驗，在提升自己的動手能力的同時培養自主創新能力。

三、 探究性物理實驗，發散思維

發散性思維是指具有靈活性質的思維，靈活性越大，學生的思維的發散性就越明顯。他們的思維活躍了隨之而來的就是物理學習成績的提高。但我國傳統的物理實驗教學，常常是老師在向學生展示完實驗之后讓他們死記硬背得出的理論知識和物理定律，這樣并不利于學生發散他們的思維，所以老師就要引導學生開辟不同的實驗思路，去發散自己的思維。

例如學生在學習《摩擦力》這一課時，老師可以向學生展示三個不同的實驗來幫助他們發散物理思維：1. 在水平面上放一塊木板，然后測出試驗中所需要木塊的重力G，再用測力計拉著木塊在木板上勻速前進，讓學生根據μ=f/N得出摩擦因數。2. 把木板放在水平位置，在木塊后裝上一個由紙帶穿過的打點計時器，讓小車在木板的摩擦力下做勻減速運動，然后根據牛頓定律求出摩擦力，最后求出摩擦因數。3. 把木塊放在木板上，讓學生把一端抬起，在木塊開始勻速下滑后松手測量出木板與水平面的夾角θ，最后得出μ=tanθ。

可見，在這個“多種方法測動摩擦因數”的探究性實驗中，為了讓學生突破傳統教學實驗的限制，老師圍繞“多種方法測動摩擦因數”這一主題向學生展示開放式的實驗，進而引導他們從三種不同的思路中去散發他們的物理思維，讓他們不再受固定思維的限制，也不受標準答案的束縛，最后達到鍛煉學生物理思維的目的。

四、 小結

在教育水平越來越提高的今天，物理實驗在課堂上的作用已經不僅僅只是引出新課、驗證結論這么簡單，探究性實驗更深層次的教學目標是在研究過程中培養學生的觀察、操作、創新等能力，從而進一步的提高學生的實驗素養。所以，這就需要老師在正確的教學理念的引導下，把探究性實驗教學中的作用真正地發揮出來，為學生成為全面性建設人才做鋪墊。

參考文獻：

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[2]李圣福.淺談物理實驗在高中物理教學中的重要作用[J].當代教研論叢，2016（03）.

[3]鄒宇明.淺談物理實驗在高中物理教學中的作用[J].新課程學習（上），2014（07）.

作者簡介：

張強，四川省眉山市，眉山外國語學校。