指導學生進行實驗探究性學習的實踐與思考

物理屬于科學的范疇，科學是在探究中發展的，沒有探究就不會有發現，也不能確認理論的正確性，更不能擴展人們對自然的認識。就過程而言，探究體現了科學的本質。實驗是科學探究的重要方法。另外，物理教育屬于科學教育的范疇，教育的本質是促進學生的發展。科學教育的核心目標是提高學生的科學素養。探究性學習體現了科學本質與教育本質的結合。因此，我們用實驗來為學生提供探究性學習。就應當關注增進學生對科學探究性本質的理解和提高學生的探究能力。

學生學習中的科學探究與科學家的探究有類似的地方，即應體現科學探究過程中的一些本質特征。如提出問題，做出假說，收集證據，觀察實驗，進行解釋和評價，進行批判性的思考等。但學生的探究與科學家的探究也有不同的地方，探究性學習應當考慮學生的心理特點和認知規律，首先應當能激發起學生的學習興趣，滿足學生的好奇心，調動學生的求知欲，因此在實驗活動設計的時候，應當考慮從學生熟悉的日常生活實際出發，從課堂教學的實際出發，創設一種能使學生喜愛的學習情景。

一、培養學生實驗探究學習的科學素養

1、仔細現察，勤于思考

觀察和實驗是搜集物理事實，獲取感性經驗的基本途徑，是形成物理概念，認識和發展物理規律以及檢驗物理學理論的實踐基礎。因此，只有仔細地觀察實驗現象。并對這些現象認真的加以分析，才能深入地認識物理現象的本質。

在高一“重心”教學中做一個演示實驗：把一個紡錘形滾輪放在v形斜軌上，學生驚訝地發現滾輪能自動地向軌道上方滾去，這似乎違反了人們的常識。這時引導學生從以下角度進行觀察：(1)滾輪重力作用線在支點的上方還是下方?(2)滾輪上滾時它的重心是在升高還是降低?(3)紡錘形滾輪在滾動時，在v形軌道上方的部分變多還是變少?學生進一步會思考：(1)軌道為什么要制成v形?(2)滾輪向上滾時，它是否違背能量守恒定律?(3)滾輪向上滾的條件是什么?

學生通過觀察——思考——再觀察——再思考的實踐活動，得到很大收獲。

在進行觀察和實驗時，有時會發現某些新奇的現象。在物理學的發展史中，許多新的發現常常是通過對細微現象的注意而取得的。如，惠更斯根據“冰洲石”現象總結出“雙折射效應”；解剖學家伽伐尼在做青蛙解剖實驗時，發現了電流，倫琴的x射線的發現等。

2、巧用資源，多做實驗

物理教學中，老師演示過許多精彩實驗，引起了同學的極大興趣，但由于沒有機會親手去做，往往會有一種“坐觀垂釣者，徒有羨魚情”的感覺。課堂中的實驗大多是用正規教具進行演示的，又使學生在內心產生“物理學與我的距離有點遠”的潛意識。教材中的學生實驗只有十多個，從真正學好物理學的角度來看，這是遠不夠的。其實，做物理實驗也并非一定要在學校實驗室中進行，在你的周圍，處處都有供你進行實驗的資源。你的家，其實也是一個物理實驗室。

我們身邊的許多常用物品都可用來做有趣的物理實驗，如橡皮筋，鉛筆芯，塑料繩，保鮮袋，蠟燭，可樂瓶等。可以用它來做很多有趣的實驗：自由落體的完全失重；飛車走壁(巧搬乒乓球)，水流星，水“火箭”等。

3、借助實驗，深入理解

在物理學習過程中常會遇到一些疑難問題，對一些新的物理概念似懂非懂，對某些物理現象將信將疑，從而形成學習的障礙。新教材增加了不少“做一做”的小實驗，如“感受向心力”，觀察電磁感應現象等，通過這些小實驗，可以激發學生學習興趣，深入理解物理概念、規律。如完全失重是一個較難理解的概念，許多同學對于這一特殊情景下發生的物理現象總是感到疑慮：把兩本書疊放在一起，向空中拋出兩書間是否存在壓力?若將易拉罐裝滿水，通過側面及底部開小孔然后把它處于不同狀態：自由下落，空中拋出等觀察水是否流出，說明是否存在壓力，學生通過實驗對完全失重有真切的感受。也有助于對今后牽涉到失重習題的正確解答。

4、不拘課本，勇于探究

有許多日常生活現象，雖然看上去很簡單，但要把它們說明白，卻不那么容易，很多兒童玩具如“飲水鳥”。街市上或工藝品商店里有一種用于裝飾的玩具“太空輪”等都包含了很多物理原理，引導同學通過探究，綜合應用牛頓定律、機械能守恒定律、電路。再運用觀察、猜測、實驗、推理和類比等科學研究方法。建立實驗探究性學習的科學素養。

二、實驗探究性學習的一般模式

探究性學習是學生通過自己的思維、動手實驗、查閱文獻等，體驗探究過程的曲折和樂趣，發展科學探究的能力，增強對科學探究的理解。因此，確定實驗探究性學習的一般模式為：確定探究問題—設計探究實驗方案一進行探究實驗一總結規律一寫出實驗報告一問題討論與交流一習題練習。

在高中教材中很多內容都可采用實驗探究性學習，如：自由落體中重物先落，還是輕物先落；牛頓第二定律F、m、a之間的關系；楞次定律的感應電流方向的判定等。

三、實驗探究性學習的效果

重視實驗探究，是以知識為載體幫助學生在實踐中學會解決問題的方法。而不是僅僅記憶知識本身，經過一段時間的訓練，效果顯著。

1、對物理知識的理解，掌握到位。這種學習方式更加注重對知識的理解的深度，而不在于課堂上老師講了多少內容。

2、學生的綜合能力大大提高。包括查閱相關資料。整理并獲取信息設計，修正方案，動手實驗，記錄，處理數據，合作等能力。

3、思維容量加大，嚴密性增強，思考問題更有深度。

4、學會用科學的方法，全面思考解決問題。

5、學生學習的積極性逐步提高。

四、實驗探究性學習的啟示

1、實驗探究性學習給學生提供了更多的時間和更廣闊的空間。最大限度調動了學生自動參與的積極性，不以傳授知識為中心，而是讓學生在問題解決的過程中，去“學會”學習，并在實驗研究中體會成功的喜悅。

2、教師要不斷學習，更新教學觀念。提高業務水平。要求教師不但具有精深的專業知識，熟悉教材，了解學生的文化基礎，學習能力，還要具有“以學生的發展為本”的先進的教育教學思想；不僅要預見學生可能提到的方案，還要預見學生在探究過程中可能遇到的困難。做好給學生以幫助的準備。

3、實施實驗探究性學習，要改變評價模式，以更有效地激勵學生增加學生積極參與教學的意識。問題解決方案設計的成功與失敗、實驗完成的好與壞。結論的統一性不能作為評價學生的唯一標準，而是考察學生在問題解決過程中思維水平的變化，細節問題的處理。修正方案的能力，合作能力等，要增加學生之間的互評。

4、科學探究需要有足夠的時間，必須正確處理與教學任務的關系。

實驗探究性學習作為學習的一種方式，在物理教學中應廣泛挖掘其素材，在教學實踐中不斷完善這一教學模式，全面迎接新課程的實施，培養更多具有創新能力，個性健全發展的人才。