探究式實驗方法在高職院校物理教學(xué)中應(yīng)用探析

摘 要:高職院校課程中，物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，許多物理概念、物理規(guī)律是在實驗的基礎(chǔ)上抽象、概括出來的，實驗是物理教學(xué)的基礎(chǔ)。探究式實驗的教學(xué)是高職院校物理實驗教學(xué)的中普遍使用的一種教學(xué)方法，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力、進(jìn)行素質(zhì)教育的重要手段之一。

關(guān)鍵詞:探究;實驗;方法;高職院校;應(yīng)用。

中圖分類號:G71

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)12-0238-01

1 探究式實驗方法在高職院校物理教學(xué)中作用

1.1 探究式實驗有利于提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣

興趣是一種有積極情緒色彩的心理傾向，是行為中更為活躍的動因。只要興趣一旦形成，就可以成為與之相關(guān)的積極性和穩(wěn)固持久的支配力量。因而，探究式實驗方法非常注重興趣的激發(fā)和培養(yǎng)。如:引入新課的教學(xué)往往是突擊式教學(xué)，氣氛沉悶，使學(xué)生和教師都覺得抽象、枯燥、乏味。所以，我打破常規(guī)的“注入式”，采用“實驗探究引入式”使同學(xué)們的思維與知識引起共鳴，這時學(xué)生的情緒迅速調(diào)動起來，好奇心激劇增加，興趣盎然，徹底消除了枯燥、乏味之感;既能達(dá)到激發(fā)提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，又能使他們掌握課本的知識，由難變易。

1.2 探究式實驗方法有助于同學(xué)們對物理概念、規(guī)律形成正確的認(rèn)識

所謂的物理概念和規(guī)律，就是指事物的共同特征與本質(zhì)屬性的內(nèi)在聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過程中，普遍認(rèn)為概念和規(guī)律難以理解和掌握。探究式實驗方法是讓同學(xué)們在實驗的啟發(fā)下，進(jìn)行探究，很快得出相應(yīng)的正確結(jié)論，這樣得出的規(guī)律，他們會記得更牢，用起來更加靈活自如。可見，物理實驗探究教學(xué)能把事物的本質(zhì)進(jìn)行提示，真正有效地讓同學(xué)們對某一概念和規(guī)律的正確理解和掌握。

1.3 探究式實驗方法有助于各種能力的培養(yǎng)

從物理學(xué)來看能力包括基本操作能力、思維能力、分析解決問題的能力和創(chuàng)新能力。探究式實驗方法是培養(yǎng)提高能力的關(guān)鍵途徑，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力;探究式實驗過程讓他們分析、測量的數(shù)據(jù)，歸納出相應(yīng)的結(jié)論，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力;第三結(jié)合出現(xiàn)的故障，分析產(chǎn)生的原因，尋求解決問題的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力;在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面，不失時機地給同學(xué)們創(chuàng)設(shè)或改變實驗條件，讓創(chuàng)造的火花光芒四射。可見，探究式實驗不但充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，而且使同學(xué)們的潛力得以挖掘，更能使同學(xué)們的各種能力得到真正的鍛煉和提高。

2 高職院校物理探究實驗與傳統(tǒng)實驗的優(yōu)勢分析

物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點，能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景，使學(xué)生感受頗深。但是很多實驗學(xué)生根本看不清楚，不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智力和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實驗心理素質(zhì)的提高，也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索物理規(guī)律的能力。而探究性實驗對培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實驗?zāi)芰敖鉀Q實際問題的能力有獨特的作用。愛因斯坦所說:“對真理的探索比占有更加寶貴”。因此，在教學(xué)中探究實驗更有助于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。在實驗教學(xué)中，要盡可能再現(xiàn)實驗的設(shè)計過程，多讓學(xué)生思，多讓學(xué)生想:“為什么要這樣做?”“換種方法行不行?”以此滲透物理思想，啟迪學(xué)生思路。

3 物理探究式實驗的教學(xué)方法

物理探究實驗的設(shè)計，能夠達(dá)到良好的觀察效果和實驗效果，其中有控制法設(shè)計實驗、轉(zhuǎn)變法設(shè)計實驗、對比法設(shè)計實驗和平衡法設(shè)計實驗等。但是，將教學(xué)方法用于物理探究實驗中，使物理探究實驗的方法簡明、實驗步驟一目了然、數(shù)據(jù)易得、關(guān)系明了、結(jié)果準(zhǔn)確。

3.1 幾何圖象法

圖象可用來表示一個物理量隨另一個物理量變化的情況，在探究電阻上的電流跟電壓的關(guān)系、同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系、重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系等實驗時都運用了圖象法。這樣把數(shù)形結(jié)合、圖象與文字結(jié)合起來處理數(shù)據(jù)、描述物理規(guī)律，能很好地提高學(xué)生處理數(shù)據(jù)和分析問題的能力，從而總結(jié)出規(guī)律性的知識。

3.2 求平均值法

采用多次測量求平均值可以減少誤差。如刻度尺測量細(xì)銅絲的直徑，把細(xì)銅絲在鉛筆上緊密排繞若干圈，測出這個線圈的總長度，用總長度除以圈數(shù)，算出銅絲的直徑。

3.3 表格法

如探究電流強度跟電壓的關(guān)系實驗、探究固體和液體的密度實驗、探究滑輪組的機械效率的實驗，需學(xué)生自己設(shè)計實驗表格，記錄和分析數(shù)據(jù)。

3.4 解析法

物理學(xué)中有許多公式如歐姆定律I=U/R、液體壓強P=ρgh、吸收熱量Q=Cm(t-t0)等都是用解析式表示，關(guān)系明了，學(xué)生易記易理解。

4 探究式實驗方法在高職院校物理教學(xué)中應(yīng)用措施

4.1 加強探究實驗室建設(shè)

探究實驗室是指能夠支持學(xué)生進(jìn)行多方面探究性學(xué)習(xí)的實驗室環(huán)境。數(shù)字化探究實驗室與傳統(tǒng)的實驗室有著本另面視前一篇情況可加可不加質(zhì)上的不同:傳統(tǒng)實驗室里，學(xué)生實驗主要是按照現(xiàn)成實驗步驟，來體驗前人已經(jīng)完成的實驗的步驟和結(jié)果，是體驗式教育的實驗環(huán)境，提供的是一種演示和驗證的實驗環(huán)境。而目前課改下的探究實驗室，則是提供各種各樣的探究設(shè)備和工具，包括各種傳感器，創(chuàng)設(shè)一個面對真實事物進(jìn)行探究的環(huán)境。在探究實驗室里，學(xué)生自己設(shè)計實驗步驟，進(jìn)行實驗，得出結(jié)論。因此，探究實驗室進(jìn)行實驗活動更能體現(xiàn)學(xué)生主體性，增加學(xué)生的參與度，既有利于學(xué)生基本知識技能的形成，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和精神，是我國新課改推崇的探究式教育的衍生物。

4.2 充分運用電教媒體，優(yōu)化教學(xué)手段，探究式實驗方法與信息技術(shù)有機整合

物理具有高度的抽象性，特別是對《電學(xué)》概念的理解、公式的推導(dǎo)和應(yīng)用是高職院校物理中的重點，也是難點。在教學(xué)中，引入電教媒體，便能化抽象為直觀，為學(xué)生提供形象思維的依據(jù)，促使形象思維向抽象思維的轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到突破重點和難點的目的。在某些抽象的探究式物理實驗中，學(xué)生的空間想象力差，對某些物理現(xiàn)象，用傳統(tǒng)探究物理實驗教學(xué)方法難以使他們達(dá)到全面徹底理解，成為學(xué)習(xí)難點;電教媒體投影儀可以有效的解決這一問題，例如:教學(xué)實踐中，可以制作直電流流向、磁力線環(huán)繞方向、某幾點磁場方向、放小磁針時磁針的指向等多種投影底片組成復(fù)合片進(jìn)行投影，把各個物理現(xiàn)象展示在學(xué)生面前，此難點就輕而易舉突破，收到事半功倍的效果。

4.3 做好探究實驗的評價與考核

在探究性實驗教學(xué)中對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ脑u價考核上，也相應(yīng)地有其特別的地方，如:注重問題之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系;重視在過程性評價中考查學(xué)生的科學(xué)探究能力。要精心設(shè)計實驗與探究過程，配備一定數(shù)量的備用器材，制訂嚴(yán)格的考核流程。如考試采取輪換式實驗的方式進(jìn)行，要為考生輪換實驗留下相應(yīng)的時間。學(xué)生遇到問題導(dǎo)致實驗中途不能進(jìn)行，監(jiān)考人員可以給予必要的幫助，使實驗?zāi)芾^續(xù)進(jìn)行下去，以便能繼續(xù)考查考生的其它實驗與探究技能，但所提供的幫助必須記錄在案，而在實驗的數(shù)據(jù)

處理和分析環(huán)節(jié)則不能提供任何幫助。

4.4 探究形式應(yīng)靈活多樣，防止學(xué)生生搬硬套探究模式

無論采取哪一種探究方式，都應(yīng)該體現(xiàn)出科學(xué)探究的思想、方法和基本特征。有些探究活動只包含了部分探究要素和特征，有些探究活動則要求學(xué)生參與探究的全過程。探究活動的指導(dǎo)方式應(yīng)多樣化、層次化，要根據(jù)學(xué)生探究實驗的具體情況，善于抓住機會，發(fā)現(xiàn)有價值的事件，做出動態(tài)的指導(dǎo)。在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理探究實驗時，應(yīng)使探究始于真實生活和接近學(xué)生所處的真實生活環(huán)境，有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機，促進(jìn)學(xué)生的態(tài)度、情感和價值觀的發(fā)展。應(yīng)當(dāng)努力創(chuàng)造給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題進(jìn)行質(zhì)疑的機會，并注意關(guān)注信息技術(shù)和課程實驗資源的利用。

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