物理探究式實驗教學的幾點體會

　　當代社會知識更新速度加快，傳統的教學方式在充分發揮積極作用的同時也暴露出自身的局限性，逐漸落后于教育改革的步伐，因此以新課程改革為契機，深入理解、實施探究式學習方式尤為緊迫。下面就當前物理實驗教學的幾種常見形式談談我們的具體做法。
　　1.演示實驗
　　探究式演示實驗主要有以下特點。
　　（1）歸納式的呈現方式
　　歸納式探究是指從個別或某類具體事例中得出一般結論的探究，在演示過程中教師提出一些有關的問題，要求學生自己尋找答案。其優點是能引起學生的探究，激發學生在自己已有知識的基礎上展開分析，作出假設。
　　（2）實驗性
　　如果演示所涉及的問題答案在演示之前不是顯而易見的，那么演示也就是實驗，我們習慣地稱之為演示式實驗。對于這種實驗，教師可要求學生與教師一起參與演示。實踐表明，學生特別愛做這種演示實驗，因為它涉及大量的操作活動。學生樂于從操作中尋找問題的答案，而這個過程就是探究。
　　（3）以發展創造性思維為目的
　　探究性演示不僅可以增加學生的感性認識，而且可以為學生提供創造性思維的機會，在探究過程中，要注意設計有思維價值的問題。教師所設計的問題必須能夠引起學生認知沖突，否則，就很難激發學生探究興趣，培養學生創新思維能力；同時要講究藝術，掌握調控策略，考慮問題的提出是否有利于調動全體學生參與的積極性。杜絕優生活躍，“差生”興趣不高的課堂狀態，使各層次、各類型的學生在課堂上都有自己的位置，各盡所能，各有所得。
　　如實驗“牛頓第一定律”中，在探究鋼球從相同高度的斜面上滾到粗糙程度不同的水平木板上時，我采用的是歸納式的呈現方式、提問、分析歸納，等等。引導學生歸納式探究鋼球從相同高度的斜面上滾到粗糙程度不同的水平木板上的實驗，在學生探究性演示過程中，提問學生：①看到什么現象？②為什么會有這種現象？③假如水平面絕對光滑，即沒有摩擦，這時我們能得到什么結論？
　　學生經過實驗探究和分析、討論后得出這樣的結論：①小球在水平面上的運動距離不同，水平面越粗糙，小球運動的距離越短，反之越長。②原因是小球所受的摩擦力不同。水平面越粗糙，小球所受的摩擦力就越大，反之越小。③絕對光滑，即沒有摩擦力，此時，小球將永遠運動下去而不會停下來。通過這個探究性演示實驗，激發了學生在自己已有知識的基礎上展開分析，進行科學推理和假設，發現演示所蘊含的原理。這就較好地體現了新教材的探究特點和探究性演示實驗的理念。
　　2.隨堂探究實驗
　　物理是以實驗為基礎的科學，隨堂實驗是為了更好地解決某個物理概念或物理規律的教學中出現的問題而設計的實驗。隨堂探究性實驗教學有如下特點。
　　（1）突出學生學習的主體性
　　隨堂探究性實驗的目的是通過實驗培養學生探索與發現的能力。主要靠學生的原有知識、技能與想象能力，去探索、去發現，從中創造出一些對他們自己來說完全是全新的現象或規律。發揮學生主體性原則要求在進行教學設計時，要充分考慮如何激發學生對問題情境或探究內容的興趣和探究動機，要保證整個探究過程對學生的開放性，給學生提供自主探索、自主創造的機會。
　　（2）以培養過程技能為主要目的
　　隨堂探究性實驗教學的目的重在培養學生的過程技能，如創造性技能、操作技能，以及表達技能；培養學生提出問題、解決問題的能力，使學生獲得一定的科學研究經驗，激發興趣，形成科學的態度與價值觀。
　　在隨堂探究性實驗教學中，我們應該結合物理學科的特點，以“提出問題—猜想與假設—實驗驗證—得出結論”為主線，這樣讓學生參與整個探究的過程，不僅有利于學生科學方法的掌握，同時也培養了學生認真實驗，正確對待實驗結果的嚴謹科學態度。
　　（3）提高學生的學習積極性
　　在探究性隨堂實驗教學中，讓學生從“做”中“學”，同時教給學生有效的學習策略，使知識網絡化，既可以使那些在教學中出現的問題迎刃而解，又有利于發揮學生的主動性，提高他們的積極性。
　　（4）體現學科特色
　　探究性隨堂實驗教學采取邊教邊實踐的方式進行，以利于學生仔細觀察，提高觀察、實驗和探究能力，以及用所學的物理知識分析、解決問題的能力。體現物理學科的特色，使物理課顯得生動活潑，提高學生學習物理的興趣和積極性。
　　（5）不追求探究的完整
　　隨堂探究性實驗不同于演示實驗或分組實驗，它可以只是一個猜想，一個動作，或只是探究步驟的一部分。
　　如探究“摩擦生熱”，只需一個猜想、加一個搓手的動作，就能使學生感受到探索成功帶來的喜悅；再如探究“固體傳聲”的隨堂實驗，也只需一個小小的動作就行了。
　　3.學生分組實驗
　　常見的幾種實驗形式中，最容易體現探究全過程的是分組實驗。學生在實驗室中，用幾乎一節課的時間自己動手完成預定的實驗任務，教師在課堂上巡回指導。學生通過實驗嘗試處理實驗數據，進行誤差分析，獨立寫出實驗報告，使實驗能力得到全面培養。
　　教學全過程分為三個階段：教學分析階段、教學策略實施階段和評價階段。
　　（1）教學分析階段。教師必須對新教材作深入的縱向了解并與舊教材作橫向比較，以期達到最佳的教學效果。
　　（2）教學策略實施階段。探究性實驗的設計應該從教學實際和學生的實際出發，遵循由易到難的原則，逐步加大探究力度。實驗的內容應該能激發學生的興趣，開拓學生的思維。在學生實驗過程中，教師應巡視，與各小組進行交流。評價他們的探究進程并確定適合學生學習的下一步計劃。必要時，教師可讓學生暫停實驗，通過演講、示范或討論等形式提供其他信息。
　　（3）評價階段。評價必須能夠體現客觀記錄學生在觀察現象、提出問題、做出猜想和假設、收集信息和處理信息、交流的能力及科學探究等活動中的表現，既要考慮評價指標的科學性，又要考慮評價操作的可行性。
　　國外探究性教學的評價一般以自我評價為主，學生在自我評價報告中闡述自己在研究過程中的得與失，自己在各個方面的收獲，如“我學會了什么”，“我掌握了什么方法”，“今后我準備如何改進自己的研究工作”等，這些可能是評價中最精彩的部分。
　　如科學探究：“歐姆定律”課前準備是承接前一節課的內容，讓學生完成課外實驗并記錄相關內容。初中生對于燈泡亮度變化的原因有一定的認識，但可能不盡正確；教師在提問這一環節就必須起到一個引導作用，將問題用最簡單的語言表述出來，那么學生才能沿著問題的方向進行下一步的猜測。
　　讓學生將自己所能想到的可能的關系都寫下來，并在課堂上將自己的猜測說出來，這不僅是給學生的思考的勞動成果的肯定，使學生樂于對物理現象背后的規律進行猜測，而且是可對學生學習的一種鼓勵，學生就會希望自己的猜測是正確的，并能得到同學的認同。
　　在制訂計劃和設計實驗的過程中，學生往往想到的是實驗步驟和電路圖，而忽略了其他一些細節，如電路的安全性、器材的使用和實驗注意的問題，等等，所以這部分在學案設計中點出這些細節需要注意，但具體注意的內容則由學生自己查找。學生完成實驗和記錄數據后，必須學會分析處理數據，進行論證。讓學生用不同的語言表達結論對培養學生思維的廣闊性和深刻性很有好處。
　　當學生的實驗結果和結論誤差較大時，教師以此提出問題，讓學生分析討論，找出原因，改進實驗方法，這對進一步提高學生的實驗技能大有益處。另外，由于是兩人一組，因此學生一方面可以學習如何有效地表達自己的觀點，以使他人采納自己的主張。另一方面，他們也可以學習如何傾聽他人的見解，借鑒他人的觀點以提高自己的認識。此外，他們還可以嘗試以寬容的態度，與同伴求同存異，攜手合作以實現小組的行動目標。
　　實驗課后，開放物理實驗室，讓學生利用課余時間去重溫實驗，這是培養學生實驗興趣，提高實驗技能的有效途徑，能使學生熟悉實驗、查漏補缺、活用知識。
　　4.課外實驗
　　這是物理實驗的一種補充形式，對一些需要用時間較長的觀察實驗，或不能在課堂完成的實驗是極有用的。在某種意義上更有利于培養學生創造性思維和獨立工作能力。
　　在分組實驗“研究滑輪組的機械效率”教學之后，我安排了一次課外實驗：①用同一滑輪組提升不同重物時，滑輪組的機械效率有什么樣的變化？②滑輪組的連接方式（繞繩方法）不同時，對提升同樣重物，滑輪組的機械效率有什么樣的變化？學生相互觀察、評價，并與自己的實驗過程相比對，反思自己實驗的得失。
　　素質教育要求我們學生學會學習，學會思考，學會合作，學會探究，素質教育要求我們轉變思想，更新觀念，努力學習和研究探究性教學。物理實驗教學無疑是一個切入點，當然以上四種實驗形式都是必不可少的，我們應當針對不同的課題選擇合適的實驗形式，以取得最佳的教學效