物理實驗教學方法初探

摘 要： 物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理實驗是物理學科區別于其他學科的顯著特征，是培養思維能力、操作能力有效載體，是得出結論的重要依據。探究性實驗教學在物理教學中有不可替代的地位和作用。本文對“探究性實驗”“自主設計實驗”“開展課外實驗”提出了相應的思考。

關鍵詞： 驗證性實驗 探究性實驗 自主設計實驗 高中物理實驗教學

探究性學習是指學生在老師的指導下，在一定情境中發現問題，以類似科學研究的方式，通過自主地探索研究，解決問題并獲得知識、技能、情感與態度的發展，尤其是探索精神和創新能力的發展的學習方式和學習過程。物理實驗是物理學科的產生和發展過程中最現實、生動、有效、嚴密的載體，是物理學科區別于其他學科的顯著特征。物理學科的這一基本特征，體現了探究性實驗在物理教學中的突出地位和獨特作用。經過在教學實踐中開展探究性實驗的初步嘗試，我認為在高中物理教學中開展探究性實驗應注意以下幾個方面。

一、把“驗證性實驗”設計成“探究性實驗”

驗證性實驗的目的是讓學生通過實驗驗證自己學過的相關理論的正確性，從而加深對知識的理解，提高推理能力、分析能力、訓練其實驗技能。如驗證機械能守恒定律等。探究性實驗是在不知曉實驗結果的前提下，學生根據問題研究的需要在自我假設的指引下去獲取支持或推翻假設的探究過程。探究性實驗的目的在于讓學生通過觀察測量活動和歸納概括的思維方式來建立概念和規律，讓學生接觸探究和發現的過程和方法，發展學生的創造能力、批判能力、探究能力。如探究求功和速度變化的關系等。

當前高中物理教材中把以往許多驗證性實驗改成了探究性實驗，比如把驗證力的平行四邊形定則改成了探究求合力的方法。這充分說明了探究對學生學習的重要性。所以我們在實際教學中可以把一些演示實驗設計為探究性實驗，對當前物理學習中的重、難點進行專項研究，促使學生對當前學習到的知識予以鞏固，達到對重點知識的深層次理解，以便對難點知識有效突破。

二、自主設計探究性實驗

在具體的教學過程中，有必要結合教學進度，自己設計一些探究性實驗。例如：在學習單擺知識時，可以設計探究單擺周期與什么因素有關的實驗。過程如下：

實驗：（1）做一個單擺；（2）把單擺固定在桌上使其能自由擺動；（3）觀測并記錄15秒單擺擺動的次數。

提出問題：為什么每個小組記錄的擺動次數不一樣？

猜想與假設：測量有問題、與繩子的長度有關、與小球的直徑有關、與小球的質量有關、與啟動高度有關……

設計實驗：分組做不同的實驗

分析與討論：比較每組的數據

結論：擺動次數的差別是繩子的長度不同造成的。

進一步：將不同繩長的單擺與擺動次數對應起來。

分析、討論、結論：一定時間內單擺擺動的次數隨繩子的長度的減少而增加……

在具體的學習過程中，多鼓勵學生對一些有疑點的問題進行分組討論，分別設計實驗方案并動手做實驗來解決問題。在設計方案過程中老師作適當的指點，讓他們進行大膽探索，最后經過探索并討論得出結論，從而抓住了解決問題的突破口。這樣讓學生運用貯存在自己頭腦中的知識，通過獨立探索來獲取新知識，在新情境中解決新問題，產生新見解。不但使學生掌握了知識和技能，而且培養了他們不斷探索、大膽創新的科學品質。

三、引導開展課外探究性實驗

物理是一門與社會、生活密切聯系的學科，在我們高一階段開設了研究型學習和通用技術科目。是為了讓學生學習的課堂知識與生活實踐能有機地結合起來。在教材上也給我們留下了許多值得研究的小課題。比如分析自行車上的圓周運動、菜刀上的力學問題、搖繩是否可以發電，等等，讓學生在課余時間，根據興趣和愛好自愿組成一組，通過收集資料，分析研究，設計可行的實驗方案，動手探究實驗，最后得出實驗結論，當然通過一系列的活動，也許學生得不到正確的結論，但是一定可以發現許多問題。愛因斯坦說：“發現一個問題比解決一個問題更重要。”當學生發現了問題時，說明他經過了認真的研究和思考，這是一個理論與實踐相融合的過程，鞏固了知識又開發了思維。在這種情況下需要老師幫助學生分析實驗失敗的原因，充分肯定學生的探究過程和探索精神，培養他們養成主動探究的意識和習慣，至于探究結果，相對于過程來說并不是很重要了。

四、對開展探究性實驗的幾點思考

在實施探究性實驗教學過程中，我對開展探究性實驗教學總結出以下幾點建議。

（一）在開展探究性實驗的過程中，老師要為學生設計合適的實驗內容。內容的選擇不能過于繁雜，要適合學生的年齡特點和認知水平，要依據學生身心發展的規律分層次展開，分階段提高。

（二）在開展探究性實驗的過程中，老師應滿足學生的探究欲、保護學生的好奇心，鼓勵學生大膽地提出自己的想法。即使學生提出的不全面、不完善甚至錯誤的實驗方案，老師也要找出其中閃光的地方給予表揚和鼓勵，充分肯定學生在提出實驗方案的過程中能主動參與的精神和敢于設想作風。

（三）在開展探究性實驗的過程中，老師應該給學生動手操作的機會，在保證安全的前提下允許學生按照自己的方案進行實驗活動，在學生研究設計，動手準備，親自操作的過程中，讓學生經歷失敗的磨難、體驗操作的樂趣、感受進步的欣喜、享受成功的喜悅，從而鍛煉學生的探究能力，并培養堅韌不拔的品質。

參考文獻：

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