新課程背景下的高中物理探究式實驗教學

【關鍵詞】高中物理 探究式學習 實驗教學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）12B-0034-01

隨著新課程改革的逐步推進，多數學校在高中物理教學中均提倡關注學生探究意識的培養，促進課堂同實驗的有機結合，這一理念反映出培養學生探究意識的重要性。筆者總結自身高中物理探究教學的實踐經驗，談談自己的做法。

一、設計符合學生學習層次的探究課題

物理知識跟人們的日常生活有著密切的聯系。教師在教學過程中，必須擇取符合學生認知及其生活經驗的內容與課程內容聯系，把這些日常生活經驗適時適度地引入課堂教學中，以激發學生的學習興趣和求知欲望，活躍課堂氣氛。

例如，筆者結合自己的教學經驗，以“鏡子與白紙誰亮”為課題，讓學生開展探究。筆者將光學實驗室設置成暗室，并準備手電筒、鏡子以及白紙等實驗材料，這些材料都是學生生活中熟悉的，貼近學生的生活實際。筆者先讓學生猜測：在同樣的情況下，拿手電筒分別照射鏡子和白紙，是鏡子亮還是白紙亮？學生眾口一詞：“鏡子比較亮。”教師讓學生進行實驗，組內同學輪換著打手電筒和觀察結果，學生卻發現實際情況是白紙比鏡子亮。教師再引導學生改變手電筒入射光束的角度，結論仍然如此，只是觀察的角度需要隨之變化。這次探究實驗切合學生的生活實際，接近學生的認知水平，拉近了學生與實驗的距離，在觀察、探究的過程中，學生對物理知識有了更加深刻的理解。

可見，在物理課堂教學中，教師通過一些趣味性實驗，引導學生開展探究性學習，不僅可以促使學生在探究中發揮其主觀能動性，而且能讓學生在動手中體驗成功，調動其參與物理實驗的積極性。

二、創設實驗情境，引出研究課題

創設富有趣味的教學情境，能從視覺層面、聽覺層面和感官層面，持續調動學生分析、觀察問題以及探究問題的積極性和創造性，使學生帶著新奇的感受走進物理實驗，從“未知”達到“真知”，拉近物理知識和學生的距離。

教師可以以物理實驗或物理規律的形成和演變作為題材，創設問題情境，引導學生開展探究。以“自由落體運動”為例，自由落體運動的規律最早是由亞里士多德提出的，他認為較重的物體下落的速度比較輕的物體快。但后來伽利略在比薩斜塔做了實驗，推翻了亞里士多德的落體理論。這就是“兩個鐵球著地”的故事，著名的比薩斜塔成了伽利略推翻亞里士多德錯誤的落體理論以及提出自由落體定律的歷史見證者。教師可以給學生講述這樣一段理論變遷的故事，并提出問題：我們可以怎樣驗證伽利略理論是正確的？引導學生開展四個探究實驗：第一，一張紙和一個小鐵球在同一時間從同一高度做自由落體運動；第二，與鐵球質量相同的紙和紙團在同一時間從同一高度與鐵球做自由落體運動；第三，紙團與鐵球在同一時間從同一高度做自由落體運動；第四，進行牛頓管實驗。觀察實驗結果發現，只要物體從同一高度下落，下落所用的時間是相同的，證明亞里士多德關于自由落體運動規律的理論是錯誤的。由亞里士多德的觀點創設教學情境，引出對自由落體運動問題探究，能充分調動學生的好奇心，讓學生盡快融入實驗教學，從而對實驗探究有更加深刻的體驗。

三、從驗證型、測量型、演示型實驗轉化為探究型實驗

驗證型實驗是在得知結論的基礎上進行的，缺乏創新性，不能充分調動學生的積極性。而測量型實驗缺乏含量，也讓學生覺得索然無味。演示型實驗則由教師一手主導，剔除了學生在實驗中的作用，學生只是作為旁觀者，實驗的體驗難以深刻。我們應盡量將以上三者轉化為探究型的實驗，讓學生親身參與其中，親自設計方案，帶著好奇的心理去探究，并獲得成功的滿足感。幾乎所有的物理規律都是由探究得到的，這就要求學生在學習中努力提高探究性學物理的意識，培養自己的轉化思維、發散思維和創優思維等思維技能，這樣才能“在學中用、在用中學”物理。

比如，在人教版高中物理選修三《恒定電流》一章的學習中，教師可以結合電阻的基本知識，將“伏安法測電阻”的實驗轉化為探究性實驗。教師設置四組器材，第一組和第二組、第三組和第四組實驗器材規格完全相同，前兩組與后兩組器材的規格不同。用伏安法測電阻主要分為安培表內接法和外接法，教師啟發學生依據不同的器材設計不同的實驗方案，如第一組用內接法，第二組與第一組器材相同，只是換成外接法；第三組應用外接法，第四組與第三組實驗器材相同，只是采用內接法。學生經過實驗，分析經由哪一組器材和方案檢測出來的電阻值較為精確，最后讓學生討論測量的電阻值產生差異的原因。試驗結束后，教師對學生進行點評，分析實驗的優劣，提高學生的認識。通過“伏安法測電阻”的探究式實驗，能夠提高學生對選取測量電路的認識，對內接法、外接法、內外接法均適用的情況有更加深刻的認知，提高學生的電路辨別能力及實踐操作能力。

總之，物理教師應采取有效的教學方式引導學生主動、創造性地探究問題，靈活地設計物理實驗，提高物理探究式實驗教學的質量。（責編 易惠娟）