探究高中物理探索性實驗教學法的應用策略

摘 要：高中物理探索性實驗教學的精髓所在就是讓學生在解決問題的過程中來學習物理知識，掌握基本的實驗探究技能，這樣的教學模式更加注重對于學生主體能力的開發和引導，從而讓學生能夠順應新課程改革對實驗教學成果的新要求實現個人實踐應用能力的提升。高中物理教學在難度上、解題策略上以及數學技能要求上都提出了更高要求，尤其是實驗教學更是加大了對學生自主實驗探究能力的關注力度，本文主要探究高中物理實驗教學如何開展探索性實驗教學法，從而讓教學達到影響深遠的層次水平。

關鍵詞：高中物理；探索性實驗教學；教學策略

高中物理的很多理論知識都有實驗的支撐，這也恰恰印證了在物理教學當中實驗教學的重要性，探索性實驗教學法需要教師在教學中設計一個核心問題，學生再針對這個問題進行相關的實驗探究活動，這一教學活動可以大致分為三個教學環節。一是提出問題環節，教師需要為問題設計現實背景，并且能夠與核心理論與目標實驗建立連接。二是分析問題環節，教師需要引導學生開展小組討論工作從而確定解決問題的基本方案，即完成實驗設計工作。三是解決問題環節，即學生真正的實驗操作環節，教師需要做好教學引導工作和應急問題處理準備。

一、 設計合理的現實背景，讓物理教學目的變得豐滿

設計現實背景在問題教學法中是極為重要的一環，因此在以核心問題為主要探究支撐的探索性實驗教學中這一步驟也是十分必要的，同時這也是激發學生開展自主實驗探究的動力激發條件。為了讓學生在實驗討論和操作過程中一直充滿斗志，教師就需要將這個現實背景設置的更加富有趣味性而且具有強烈的實際性，并且加以問題趣味導入環節，為學生塑造出一個積極的自由探索氛圍，讓學生能夠開展更具有效率的學習探究活動。

例如教師在教學“互成角度的兩個共點力的合成”這一力學實驗時，可以讓實驗探究問題設置為兩個人合力拉車的背景，具體問題可以是小明與小蘭合力拉車，問兩者對于車的作用力如何計算。這時教師需要帶領學生學習的主要理論知識是力的合成中的平行四邊形法則，學生需要借助實驗來驗證并應用這個理論來解決這個現實問題，即探究F1與F2與合力F的關系。教師可以先向學生介紹這個理論，然后讓學生嘗試設計實驗去驗證這個理論的正確性，最后再讓學生通過模擬拉車實驗來解決這個問題，在解決顯示問題要求的刺激之下，學生的探究意識和解決問題的想法會更加強烈，從而對課堂基本學習熱情的調動有一定的推助作用。教師在其中要做的除了問題的設計，還有問題導入方式的設計，教師可以用flash播放模擬題目背景制作的動畫，讓學生明確問題所描述的具體情景，還可以讓學生去模擬兩個人共同發力拉動一個物體的動作，從而充分調動學生內心的潛在疑問，進而激發學生的探索熱情。

二、 開展小組合作探究活動，訓練學生的創造性解決問題的能力

小組合作探究活動是課堂教學中調動學生的思維活躍度，讓學生更深入地理解相關教學理論的重要教學組織形式，在探究性實驗教學中小組合作探究活動中，學生的主要探究目標是分析實驗研究需要解決的核心問題，然后找到相應的解決思路，并在這些思路中選擇出最高效的方法進而落實成實驗計劃，方便在實際實驗操作當中完成解決問題的目標。在這一過程中學生的思維發散和頭腦風暴都是被支持和允許的，同時本著集思廣益的原則，小組討論可以讓學生對于問題本身的分析更加清晰透徹，也可以對學生創造性思維和創新能力的訓練提供助力。

例如教師在教學“研究平拋物體的運動”這一力學實驗時，可以將實驗的探究主題設置為探究小球初速度與小球運動軌跡的關系，學生需要通過觀察實驗室中模擬的平拋運動來找到其中的聯系并驗證y=12gt2與x=vt這兩個公式，因此學生需要在小組討論中設計好平拋運動現象的基本展示方式，并通過一定程度的改良來方便各種數據的記錄工作以及學生肉眼觀察小球軌跡等。因此，學生可以在小組討論當中自由發言，完成創意提議以及現有策略評價兩個任務從而讓最終的實驗計劃更加完整，細節操作也更加清晰。這一過程中學生會接受頭腦風暴的洗禮，因此在思維邏輯上以及對理論知識應用的熟練度上都會有所提升，而同時以解決問題為目的的思維發散會訓練學生的創新意識和創新能力。教師在這一過程中起的作用是做好紀律維持和思路引導工作，讓學生在更融洽的氛圍中完成問題討論工作，并且可以隨時在遇到瓶頸時得到教師的恰當指導，從而優化學生的學習氛圍和探究體驗。

三、 做好實驗室教學引導設計，保證學生實驗操作的順利完成

實驗操作是探究性實驗教學的最后一個步驟，也是整個教學的核心步驟，學生會在這個環節當中將自己的探究計劃完全落實，教師會在這個環節中完成整個課程設計的收尾，同時這也是教學過程成敗決定的關鍵，因此教師應當重視起對實驗室教學引導計劃的詳細設計，做好應急預案并預備好突發情況的模擬解決策略，在保證學生實驗室人身安全的基礎上對學生的實際操作過程開展指導，從而幫助學生更加順利地得到預期中的數據，進而完成理論驗證和問題解決。

例如，教師在教學直流電實驗時，需要從實驗安全預案與操作誤差避免預案兩個方面來綜合考慮，首先是實驗安全預案，雖然在電流實驗中為了保證學生的安全所選擇的電壓電流都很小，對于人體不會造成巨大傷害，但是教師還是應當在課前進行操作注意事項的強調，讓學生盡量避免在電流接通之后觸碰沒有絕緣套的導線，同時也要牢記電流表和電壓表的連接和供電順序，避免出現觸電或者電路短路現象。而在實驗誤差方面，教師需要在學生操作過程中注意到場下進行走動和觀察，從而保證學生沒有失誤操作，并且檢驗學生是否嚴格牢記何時通電、變阻器劃片位置等。同時，教師還應當在課前要求學生上交實驗計劃書，如果在設計中發現有安全漏洞或者誤差漏洞教師需要為其進行指正和修改，從而有效保證實驗過程萬無一失。

四、 結語

綜上所述，高中物理實驗中的探索性教學是一種兼具趣味學習理論和探究學習理論特征的教學模式，教師在進行設計時雖然會比傳統教學增加更多的思考量和細節準備工作量，但是對于學生來說卻是提升實驗學習效率的良方，因此是十分值得教師去嘗試的。

參考文獻：

[1]余麗瓊.高中物理探索性實驗教育目標的理論與實踐研究[J].數理化學習（教研版），2017（4）：86-87.

[2]崔海波，郭冰，劉愛橋.新課改下高中物理實驗教學模式的探索[J].中學生數理化（教與學），2016（10）：21.

作者簡介：

李志農，福建省南安市，福建省南安第一中學。