有效開展物理探究性實(shí)驗(yàn)的途徑

丁鑫煌

摘 要： 探究性實(shí)驗(yàn)是一種重要的實(shí)驗(yàn)類型，探究思考是這類實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的中心環(huán)節(jié)和核心內(nèi)容，探究性實(shí)驗(yàn)對學(xué)生包括探究能力在內(nèi)的多種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)具有明顯優(yōu)勢，而這一優(yōu)勢剛好能夠滿足新課程改革對學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)提出的新的要求。作者結(jié)合實(shí)例就如何有效開展探究性實(shí)驗(yàn)提出了建議。

關(guān)鍵詞： 高中物理 探究性實(shí)驗(yàn) 探究能力

在新課程改革的背景下，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α币呀?jīng)成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo)，而在這一目標(biāo)下，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式開始受到了越來越多的挑戰(zhàn)。在高中物理教學(xué)中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，這就導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會(huì)，影響了探究能力的提高。現(xiàn)如今，借著新課程改革的契機(jī)，廣大教師應(yīng)該重新審視傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，加強(qiáng)對物理探究性實(shí)驗(yàn)的探究和思考，以科學(xué)探究促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)素質(zhì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

一、結(jié)合實(shí)際，選擇具有探究價(jià)值的內(nèi)容

在實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)中，選擇恰當(dāng)?shù)奶骄空n題是首要步驟。為了保證探究活動(dòng)的順利開展，為了讓學(xué)生在探究思考過程中真正有所收獲，教師在選擇探究內(nèi)容的時(shí)候一定要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，包括學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、探究能力等，選擇那些具有探究可行性和探究價(jià)值的實(shí)驗(yàn)課題。例如，筆者在給學(xué)生講到“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”這部分內(nèi)容時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，對于學(xué)生接下來學(xué)習(xí)電磁學(xué)內(nèi)容有至關(guān)重要的影響，再加上學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸過電磁感應(yīng)現(xiàn)象，有一定的知識(shí)基礎(chǔ)，因此圍繞電磁感應(yīng)現(xiàn)象開展一次探究式實(shí)驗(yàn)，既具有探究的價(jià)值，又符合學(xué)生的探究能力。首先，筆者提出問題：“導(dǎo)線中電流會(huì)產(chǎn)生磁場，那么，磁場會(huì)不會(huì)產(chǎn)生電流呢？”面對這個(gè)問題，學(xué)生輕松地給出答案“能”。接下來，筆者繼續(xù)提問：“怎樣使導(dǎo)體中產(chǎn)生電流？”“用導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線”，有部分學(xué)生思考以后回答道。“除了切割磁感應(yīng)線，還有沒有其他方法能夠使導(dǎo)體產(chǎn)生電流？”聽到這個(gè)問題以后，學(xué)生開始沉默不語，有學(xué)生開始翻教材，這時(shí)候，筆者要求學(xué)生不要翻看教材，而是把事先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案發(fā)給學(xué)生，并給學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)需要的器材，讓學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)方案中的提示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。就這樣，在教師的引導(dǎo)下和學(xué)生的實(shí)踐中，順利實(shí)現(xiàn)了探究目標(biāo)。

二、改進(jìn)傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)，拓展探究空間

在高中物理課本中安排了大量演示實(shí)驗(yàn)，而在實(shí)際課堂教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)的數(shù)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于探究性實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)在物理課堂教學(xué)中具有不可或缺的重要作用。然而，傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)往往都是按照教師先講解，再演示，最后把觀察到的現(xiàn)象總結(jié)出來的方式開展的。在整個(gè)過程中，學(xué)生無論是觀察、思考還是總結(jié)歸納都是在教師指導(dǎo)下的被動(dòng)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究的熱情，影響了探究能力的培養(yǎng)。因此，我們要對傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在條件允許的情況下，根據(jù)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)原則，把演示實(shí)驗(yàn)中一些具有研究價(jià)值的部分改為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，這樣既能夠給學(xué)生提供更多的探究空間，又能夠?qū)崿F(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)的自然過渡。例如，把“平行四邊形定則”演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)椤疤骄壳蠛狭Φ姆椒ā钡奶骄啃詫?shí)驗(yàn)，把牛頓第三定律中的“作用力與反作用力的關(guān)系”作為實(shí)驗(yàn)探究點(diǎn)等，比起傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)方式，以探究的方式開展這些實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生更好地體驗(yàn)規(guī)律產(chǎn)生的過程，加深他們對于知識(shí)的理解，既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力和素質(zhì)。

三、優(yōu)化學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生探究能力

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，把學(xué)生按照一定的要求分成一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，然后以小組合作的形式開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，這種實(shí)驗(yàn)方式不僅可以有效發(fā)揮學(xué)生自身的主觀能動(dòng)性，而且對于培養(yǎng)學(xué)生小組協(xié)作能力也具有積極作用。然而，如今很多分組實(shí)驗(yàn)在形式上是以學(xué)生為主體，但實(shí)質(zhì)上是教師背后操控的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟都由教師安排，在這種名不副實(shí)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性、探究能力很難得到提高。為此，我們要優(yōu)化現(xiàn)行的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，把分組實(shí)驗(yàn)的自主權(quán)還給學(xué)生，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究性。在“測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，筆者就讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開始前從不同角度設(shè)計(jì)幾套不同的實(shí)驗(yàn)方案，然后讓每個(gè)小組親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐，然后把不同的實(shí)驗(yàn)方案放在一起進(jìn)行對比分析，找出每種實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后評出最佳實(shí)驗(yàn)方案。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的過程中，不僅人人參與實(shí)驗(yàn)操作，而且人人都對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行主動(dòng)思考和探究。雖然其中很多的方案有很多不合理之處，但在探究與思考中，每個(gè)學(xué)生的探究能力都得到了有效提高。

四、加強(qiáng)教師引導(dǎo)，提高探究質(zhì)量

相較于傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在探究性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性更能夠得到體現(xiàn)，主觀能動(dòng)性更能夠得到有效發(fā)揮，這也是探究性實(shí)驗(yàn)相較于其他實(shí)驗(yàn)最重要的優(yōu)勢所在。然而，雖然我們強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)中要把探究的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，但高中階段的學(xué)生在知識(shí)基礎(chǔ)、探究能力、自我調(diào)控能力等方面還存在很多不足之處，這個(gè)時(shí)候，作為教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)者——教師就應(yīng)當(dāng)扮演好引導(dǎo)者的角色，從課題的選擇、方案的設(shè)計(jì)、探究活動(dòng)的討論、探究后的歸納總結(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)都扮演好輔助和引導(dǎo)者的角色。只有在教師的恰當(dāng)引導(dǎo)下，探究質(zhì)量才能得到有效保證。

探究作為新一輪課程改革的重要內(nèi)容，它的實(shí)施效果在整個(gè)教育教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。探究性實(shí)驗(yàn)作為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)形式，在培養(yǎng)學(xué)生多種能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)形成的過程中具有不可替代的作用。當(dāng)然，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比，探究性實(shí)驗(yàn)無論是對教師還是對學(xué)生都提出了更高要求。教師要結(jié)合實(shí)際努力提高自身綜合素質(zhì)，以更好地適應(yīng)新課程改革對教師素質(zhì)提出的更高要求，以更加專業(yè)的教學(xué)素養(yǎng)保障探究性實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)活動(dòng)中能夠更科學(xué)高效地推進(jìn)。

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