新課程標準下的高中物理探究式實驗教學的策略研究

張樹軍

【摘要】伴隨新課標的普及，對高中物理教學提出了新的要求，尤其是物理實驗教學。物理實驗應以培養學生探究能力、實踐能力為目標，促進學生物理綜合能力的提升和核心素養的形成。然而受諸多因素影響，實驗教學并未達到預期目標。

【關鍵詞】新課標? ?高中物理? ?探究實驗教學

前言

在新課標大力實行的今天，物理教學目標發生轉變，要求教師以生為本，注重學生物理探究能力的提升。這就需要教師摒棄傳統理念，積極探索物理實驗的教學新模式。在選取教學方法時要充分考慮學生的實際狀況，結合教學內容設計出適宜的實驗方案。在實驗教學中采取合理的策略，促進學生探究能力的養成，有效培養學生的物理核心素養，以達到新課標的基本要求。

一、探究式實驗教學的內涵

探究實驗教學注重學生的主體地位，通過教師的有效指導來幫助學生夯實物理基礎、提升物理能力。在教學中，教師是引導者，而學生是探索者，學生在教師的引導下提出假設、設計實驗、完成實驗、分析數據、評估結果。由此可見，學生是物理教學的主體，是知識的主動建構者，是實驗現象的觀察者和分析者，而教師只是輔助學生完成探究實驗。當然，教師需要以問題引發學生的思考，告知學生實驗注意事項，以規范學生的實驗操作。同時，傳授學生實驗設計、實驗操作、實驗分析等方面技能，確保學生可有效開展探究活動。

二、探究式實驗教學的實施原則

要想探究實驗順利開展，需要教師明確教學實施的原則，主要遵從三方面原則：首先，目標原則。目標就好比燈塔，給學生學習活動指明方向。只有學生清楚要學什么，怎么學才能更好的開展探究活動。教師要對學生現狀進行調研，掌握每一位學生的學習水平，并分別給予指導，幫助學生找到適合自己的學習目標。其次，合作原則。學生的探究能力有限，因此需要教師鼓勵學生合作，通過學生間的互補，讓探究實驗取得應有的結果。在合作過程中學生之間分享心得，可幫助學生彌補自身短板。合作學習有助于學生共同成長，是一種有效的探究學習方法。最后，互動原則。在探究實驗過程中師生間、生生間要開展有效的互動，以確保探究活動的有序開展。與此同時，在思維碰撞中實現互補，以達到查漏補缺的目的。

三、探究式實驗教學的實施策略

（一）提問階段策略

在新課標大力推行的今天，高中物理教學重心發生轉移，需要教師打破常規，重視探究實驗教學。一般來說，教師都需要根據課本內容設計探究活動，以激發學生的探索欲，同時收獲物理知識。要想切實提升學生的物理學習能力，需要教師給予正確的指導，鼓勵學生提出探究問題。這樣提出的問題才能有效推動探究實驗活動的有序開展，從而讓探究實驗活動發揮其應有的功效。物理學習離不開情景的支持，因此需要教師創設教學情景，促進學生提出具有探究性質的問題。比如在《牛頓第三定律》一課中，教師邀請學生上臺，師生做擊掌的游戲。這時教師拋給學生一個問題：“為何擊掌雙方都會感到疼痛？”學生通過親身經歷，感受頗深，從而深刻認識到力是相互作用的。學生心中難免會出現疑問：“兩個作用力的大小是否相同？”教師要鼓勵學生將疑問說出，以此作為探究實驗的主題。此外，高中生追求新鮮事物，會投入全部精力，這就要求探究活動具有趣味性，以激發學生的參與熱情。同時，讓學生處在趣味課堂中，學習效率會升高。比如在《通電導線在磁場中受到的力》一課中，設計這樣的實驗，即在線圈中放入鋁環，并對線圈通電，這時鋁環會跳動，實驗現象較為生動，在吸引學生眼球的同時促進學生思考。思考后學生會提出“鋁環在受到何種作用力后才能跳出。”教師將此問題作為探究主題，通過探究實驗幫助學生答疑解惑。

（二）猜想與假設階段策略

在實驗主題確定后，需要學生具備猜想能力與假設能力。猜想是指對實驗結果進行推測，將一些錯誤結論排除出去，以此提升假設的準確性。要想提升學生的實驗能力，需要教師采取必要措施。根據猜想依據不同，教學策略也會有所區別。首先，教師要教會學生如何利用直覺、生活經驗來開展猜想。教師需借助問題幫學生將生活經驗喚醒，當學生看到問題時產生的一個想法即為直覺感受，教師要鼓勵學生暢所欲言。比如在學習《牛頓第一定律》時，教師可展示小車對比實驗：從實驗中學生可以看到小車在玻璃面上可滑行較長距離，在桌布面上滑行的距離較短。這時教師讓學生提出猜想，有學生會提出假設：如果水平接觸面光滑且很長，那么小車會保持勻速運動。通過此舉培養學生猜想能力。其次，傳授學生歸納法，讓其運用歸納法提出猜想。比如在探究感應電流的形成條件時，教師設置不同的實驗，將磁鐵插入或拔出或靜置于閉合線圈中，以此觀察電流有無及變化，并歸納出統一結論。教師利用不同實驗工具做實驗，學生會發現磁通量發生變化就有電流，這時難免會提出這樣的假設：“磁通量變化導致感應電流的產生。”

（三）實驗設計階段策略

在探究實驗開始前需要制定實驗計劃，以確保實驗有效、有序開展。在制定實驗計劃時，學生準確掌握實驗目標，同時積極開展思考，有助于學生創新力的培養。當前不少學生的物理基礎較為薄弱，探究力缺失，導致無法制定出合理的實驗方案。這就需要教師培養學生實驗設計的能力，以此推動探究活動的順利進行。比如在研究彈力與伸長量的關系時，教師可以逐步引導學生，讓學生設計出探究方案。教師要鼓勵學生提出假設，即彈力與伸長量保持正比例關系。這時學生設計實驗方案還存在這幾點疑慮：應當如何給彈簧加力？如何得知彈力大小？如何測量、記錄實驗數據？伸長量如何測量？教師通過引導，幫助學生找出答案。將問題解決后，學生就可設計出探究活動計劃。利用表格記錄實驗數據，并對測量結果進行整理。

（四）實驗數據收集策略

當實驗方案確定后即可開展實驗活動，在實驗過程中會產生諸多數據，需要學生掌握數據收集能力。（下轉第49頁）（上接第47頁）在學生開展探究活動時教師要及時提醒，以保證探究活動質量。實驗過程要根據相關步驟來執行，并將實驗數據記錄準確。在實驗過程中，教師要盡可能培養學生數據收集習慣，只有詳細記錄，才能以此探究物理規律。運用表格記錄數據是最為常用的方法，教師要規范學生做表，確保記錄清晰。另外，教師要告知學生認真觀察實驗現象，充分挖掘數據間的聯系，讓學生具備透過現象看本質的能力。在探究活動中學生要不斷提出假設，對假設進行論證，因此需要學生隨時檢查數據的實效性。由于學生的判斷能力不足，無法分辨數據是否有效，這就需要教師進行指導，告訴學生分辨數據的技巧。比如在做靜摩擦力實驗時，教師就要告訴學生時刻注意傳感器的數值變化，并且做好記錄工作。為了提升學生數據收集的準確性，教師讓學生將各階段的摩擦力數值記錄在表格中，以便學生可以看到更加直觀的數值變化情況。

（五）論證階段策略

實驗數據收集后需要對數據進行歸納整理，這樣才能剖析物理規律，進而獲得實驗結論。當前學生數據分析能力有所欠缺，以至于探究實驗效果大打折扣，因此需要教師重視學生數據分析能力的提升，促進學生的全面發展。比如在《探究功和速度變化的關系》一課中，教師讓學生動手操作，利用橡皮筋讓小車運動，并讓學生觀察做功情況和速度變化。學生通過實驗現象發現當橡皮筋距離縮短時，小車的動能不斷增加。教師幫助學生回憶已學知識，進而推動學生探索出功和速度變化的關系。通過此舉，不僅讓學生對物理知識理解更為透徹，同時提升了學生論證能力，可謂是一舉兩得。

（六）評估階段策略

評估實驗結果是探究實驗的重要一環，以往都會被教師所忽視，導致探究實驗教學效果不佳。因此，需要教師重視實驗評估，采取必要的指導策略。評估內容主要包括三方面：首先，對實驗數據進行評估。物理實驗干擾因素較多，如若無法有效控制會讓數據出現誤差。教師要培養學生數據評估能力。通過回顧實驗過程，看其是否符合操作規范，如果符合則數據準確，如果不符合則數據有誤，再將有誤的實驗誤差進行剔除，從而確保實驗結果的準確性。其次，對實驗問題進行分析。學生在開展探究活動時會遇到諸多問題，必須對問題進行深度分析。如若分析不出，需要學生搜集相關資料，以便找出問題的根源所在。最后，對實驗方案進行總結。因素變化必然會引起方案的變化，因此需要學生回顧整個實驗，對實驗操作、實驗過程、實驗結果進行總結，一方面可提升學生的總結能力，另一方面優化實驗方案，以此提升探究實驗教學的效果。

四、總結

新課標要求物理教學應以學生為核心，調動他們的主觀能動性。這就需要教師充分認識到探究實驗的價值，嚴格遵從探究實驗的教學原則，并采取必要措施提升學生的提問能力、假設能力、設計能力、收集能力、論證能力、評估能力，要注重對學生學習興趣、 探究能力、 創新意識以及科學態度、 科學精神等方面的培養，助推學生物理綜合能力的提升和物理核心素養的養成。

【參考文獻】

[1]孫子彪.新課程標準下高中物理探究式實驗教學研究初探[J].學周刊，2018.