高中物理探究式實驗教學策略分析

趙飛

摘 要：在理科教學學習中，實驗一直是一個重要手段，它可以調動學生們的學習興趣，還可以提高學生們的實驗探究能力，有助于培養學生們的實驗素養和創新意識，還有助于學生在體驗中領會知識點。過去在高中物理教學中，實驗常常被忽視，隨著教育改革的不斷推進，高中物理的實驗教學產生了新要求。本文在闡釋探究實驗教學這一概念的基礎上，論述其重要性，并對如何在高中物理教學中運用探究式實驗教學進行探索。

關鍵詞：高中物理;探究式實驗;教學策略

新一輪課改要求教師探索運用新的教學模式。在高中物理課堂上，根據學生現實需要和教學內容要求，探索出一套更新、更好、更有效果的教學方法是十分必要的。實驗探究式教學將學生的實踐學習和教師的啟發引導作用有機地結合，既是對教師工作方式的創新，又能將改革中以學生為教學主體的新思想充分體現出來。故而，探究式實驗教學對于高中物理教學具有非常重要的現實意義。

一、探究式實驗教學的概念

探究式實驗教學是一種教學策略，具體指在教學中教師要發揮指導作用，以學生為探究的主體，在科學實驗的過程中歸納出規律和概念，從而達到學習物理知識提升科學素質的目的。在這種教學策略中，學生是學習過程的主體;進行實驗是重要方式;使學生們將所學知識融會貫通，進一步提升科學素質是目的。這種教學方式重視學生實際體驗，能夠更有效地培養學生的動手實踐能力，更生動地展示物理規律在現實生活中的體現和應用[1]。

二、高中物理探究式實驗教學面臨的問題

（一）不能發揮學生的主體作用

雖然物理教材中實驗探究的內容長期存在，并且比重逐年增多，但由于教師的教學觀念沒有進步，不同的學校之間條件存在差異，實驗器材老化損壞等原因，物理實驗教學多以老師演示為主，學生僅僅進行觀察，甚至完全不接觸儀器。并且由于應試重視解答題目的特殊需求，導致老師將大部分的精力花費在概念的灌輸，學生將大部分的精力花費在重復練習試題上，在實驗上花費的精力不多。這導致了教學的不深入，探究實驗完全沒有辦法進行[2]。

（二）對探究實驗的認識不夠深入

即使有一部分學校的師生，在新的課程標準的要求下加大了實驗力度，開展了實驗課，這些實驗課也有可能陷入程序化、套路化的錯誤中。有的實驗課甚至在開始前就要求學生應該測出什么樣的數據，這都是對探究實驗的認識不夠深入造成的。探究實驗不是走個過場就完成了，它還要求學生積極地思考問題，主動設計實驗，求得最優解。在這個過程中鍛煉的是學生的思考能力和創新能力，走過場是無法達到的，而且結果已經確定的情況下，學生們也會輕視過程，把實驗課當作兒戲。

（三）把握不好實驗的深度，做不好實驗內容的取舍

在探究實驗中，許多學生不是反應過程太長就是反應內容太難，這就是沒有把握好實驗深度的原因。有時候，非常簡單的內容都要求學生通過實驗測定，比如：重力加速度g=9.8，這一直是作為公理運用的，也是在高中前就學習的，沒有必要再通過實驗測定。進行測量重力加速度的實驗，因為誤差等等原因，學生們測定的值還會在9.8上下浮動，老師還要給出現誤差的學生一一講解，花費了更多的時間和精力。有時候，實驗的內容又顯得太難，比如：光的雙縫干涉實驗，儀器操作難，現象不明顯，原理難理解，讓學生們自己操作反倒會造成難以理解知識點的情況出現，這時就應當做好取舍，由老師在課堂上進行演示就行了[4]。

三、進行探究式實驗教學的具體做法

（一）嚴格按照教材要求設置實驗課

進行探究式實驗教學，首先就應當在課堂上樹立對實驗課的重視，按照教材要求設置實驗課就是重要的手段。要想讓學生們牢記某一知識點，就應當在課堂上經?？疾橹R點的記憶情況，要想讓學生們學會某個解題方法，就應當布置相關的作業題，讓學生們反復地練習這種方法。同理，要想讓學生們重視實驗探究，就應當設置實驗課，只有具體的任務發布下去，學生們才會認真地對待它。所以設置實驗課是探究實驗教學的基礎，必須重視。好在，新課標要求下的高中物理教材，已經設置了許多實驗內容。從力學的勻變速直線運動，到電學的測定電池內阻，再到光的干涉、衍射實驗，高中物理的每一冊每一課都有相關實驗材料，我們只需要照章安排即可。既然已有相關材料存在，學生在學習過程中就不應該浪費過多時間在材料上。

（二）把學生當作探究實驗教學的主體

傳統高中物理教學太過側重于老師的講解，即使是實驗課也以教師演示為主，學生只是被動地接受知識點或進行很少的操作，而新的教學方式，就應當把學生的被動化作主動，把學生當作物理教學學習的主體。教師要根據學生的具體情況組織實驗，發揮“導演”的作用，幫助學生操作儀器和分析實驗數據，發現實驗結果中的規律，把大部分的操作流程交給學生，從而達到鍛煉學生動手能力，培養學生探究能力和提升學生科學素養的目的。

比如：高中物理必修一第二章《探究小車速度隨時間變化的規律》，這個實驗器材容易準備，操作流程簡單，就可以由學生自主實驗，教師從旁輔助指導即可，比如：注意學生打點計時器的使用有無困難;在實驗數據出現誤差時，要及時作出解析，避免學生糊涂，讓他們大膽測量小心處理;最后，教師還要啟發學生總結出物理規律，達到實驗課的最終目的。這樣的實驗課結束后，學生們既通過實踐操作鍛煉了動手的能力，又通過對數據的測量處理領會了科學精神，還通過實際體驗對課本上的物理規律加深了理解。鍛煉動手能力，領會科學精神，學習物理規律，這三點正是我們進行實驗課的目的，也是探究式實驗教學精神的體現。

（三）結合實際生活設計情境

素質教育的改革目標，要求各學科從照本宣科的灌輸教學和應付考試的學習方法中解放出來，把課程內容與現實生活盡可能多的結合，達到開闊眼界、培養創新能力的目的。而在物理實驗探究課堂上，我們也應當根據這一原則，在設計實驗時多聯系現實生活場景，把物理規律在現實生活中的應用展示出來。我們可以通過把現實生活中工具當作實驗儀器，把實驗中的情境當作某些現實情境的模擬，甚至走出課堂觀測數據等等教學手段，來達到教學目的。

比如：在學習高中物理選修一的內容時，就可以利用這樣的方法，選修一的內容全部都是與電磁學相關，且在現實生活中，電磁的利用恰恰是無處不在的。在講解電磁感應時，我們講解了電磁感應的基本原理后，還可以演示使用手搖發電機時機械能與電能是如何相互轉化的，當發電機的兩邊與小燈泡相連并搖動手柄時，燈泡發亮，說明線圈導線切割磁感線的過程中產生了電流，機械能轉化成了電能;當發電機兩邊與電源相連并閉合開關時，發電機線圈在電磁感應的作用下開始轉動，發電機變成了電動機，電能轉化成了機械能。我們還可以進一步地拓展思路，展示更多的現實情境，比如：生活中的電能多由大型發電機產生，這些地方沒有辦法用人手來轉動線圈，電能是如何產生的呢？這時我們就可以通過實地參觀或課件演示的方法告訴學生，發電廠是利用了燃燒化石燃料產生的熱能推動汽輪機轉動產生機械能，再通過線圈轉化成電能的。

在結合實際的學習過程中，冷冰冰的物理概念變成了生動地生活場景，在提升了課堂趣味的同時，學生對知識點的理解也能加深，在對情境進行思考的過程中，學生們的探究能力也會得到鍛煉，我們進行探究實驗的目的因此達成。

（四）發揚創新精神，讓學生自己設計實驗

高中物理的課程改革中，為了改變“學習為了應付考試”的現狀，培養學生們的探究能力，實驗課的比重毫無疑問是應當增加的。但在教學實踐中，物理課的課時是有限的，還有可能因為學校的各種臨時安排、突發情況等造成課時減少。這個時候如果我們貿然增加實驗課的課時，就可能會擠占打基礎的概念講解課和鞏固知識的習題課的空間。緊張的課時會使實驗只能走個過場，對概念的理解不完整則會造成學生在實驗中不知從何下手，甚至不理解實驗的目的?；A打不好，通過實驗培養探究精神就無從談起。

要在緊張的課時中為實驗課爭取到時間，我們可以進行大膽的創新，讓學生們在課下自己設計實驗進行操作。物理教材中有大量的概念性內容，再將這些概念講解清楚后，我們可以讓學生自己設計一些簡單的實驗進行驗證。這種任務可以作為課后作業布置，操作不宜太難，原理也不宜太過復雜。例如：在講解加速度的相關規律時，筆者自己就布置了實驗作業，要求學生們重現伽利略對勻加速直線運動的探究實驗。由于相關概念已經在課堂上進行了講解，學生們理解比較透徹，他們呈現出了百花齊放的實驗方法，有的只進行了自由落體的相關實驗，有的嚴謹地復原了伽利略的銅球和軌道;有的學生實驗數據整齊嚴謹，好像有人正襟危坐地給你講解知識。

完成這些任務全都靠學生的自主行動，不光是實驗的操作靠學生自己，連實驗的設計都是。在這樣的過程中，學生的實踐能力毫無疑問得到了巨大的提升，也體會到了主動探究的樂趣，筆者也得以把實驗從課時中解放出來。一石三鳥，大膽創新的結果遠遠超出了預期，今后還會得到進一步的推進。

（五）利用多媒體，豐富演示材料的內容

隨著時代的發展和教育改革的推進，我們的教學手段也在不斷豐富，過去一些看不到的材料現在可以輕松地獲得，過去只是聽說過的教學手段現在也可以很容易地利用起來。在教學中，我們也要大膽地在課堂上使用這些新手段、新材料來輔助我們講解[3]。

比如：在高中物理選修三中，有許多關于現代物理學的內容，相關概念艱深晦澀不說，絕大部分中學校園根本沒有條件進行實驗。過去在講課時往往選擇一筆帶過。而現在，大部分課堂上都配備了多媒體器材，我們可以利用這些設備，播放相關的視頻，展示現代物理學的發展過程。通過幻燈片演示或播放有條件進行實驗的學校錄制的演示視頻，我們可以在一定程度上填補空白。物理學家牛頓曾經說：“站在巨人的肩膀上看東西。”在教學中運用新技術，就是對這句話最好的體現。

結束語

物理實驗是一個探索的過程，將探究式實驗教學方法運用到實踐當中，有利于使課堂不再枯燥，調動學生的積極性;有利于提高學生的動手能力和科學素養，培養科學精神;有利于配合教育改革的大方向，化應試教育為素質教育。本文根據教學實踐經驗，對進行探究式實驗教學主要挑戰和應對的方式方法進行了總結，目的是探索教學方法，提高學生能力，以及為廣大同仁提供借鑒。

參考文獻

[1]李小軍.高中物理探究性實驗教學的設計與實踐[J].試題與研究，2020（15）.

[2]安延.新課程標準下高中物理探究式實驗教學研究[J].考試周刊，2020（14）.

[3]鄒鵬.信息技術環境下高中物理探究式實驗教學分析[J].中學課程輔導（教學研究），2020，014（5）：14-15.

[4]錢雪.高中物理探究式實驗教學現狀調查及優化策略研究[D].伊犁師范大學，2020.

3697501908223