關于物理探究性實驗教學的開展

李春花

【摘 要】在高中物理教學階段，探究性實驗是一種旨在培養學生探究能力、提升學生綜合實驗能力和創新能力的實驗種類。與傳統的實驗教學相比，探究性實驗無論是對教師還是對學生都是一個更大的挑戰。在本文中，筆者就簡單談了一些開展探究性實驗的過程中需要注意的幾個問題。

【關鍵詞】物理；探究性實驗；創新能力

物理學科是一門建立在實驗基礎上的自然學科，實驗內容是物理教學內容的重要組成部分，不僅如此，培養學生的實驗能力也可以提升學生的物理學習能力，提高學生的創新能力、動手能力、觀察能力、思維能力等。對于教師來說，如何提高實驗教學的質量是一個非常重要的課題。在當前的高中物理實驗中，驗證性實驗占據著實驗內容的主流，這種驗證性的實驗無論是在實驗內容、實驗過程還是實驗結果上都存在一定的封閉性。一般來說，學生在做驗證性實驗的時候，事先已經知道了實驗的目的、過程和結果，這樣就會在一定程度上把學生的思維限定在某一個既定的范圍內，更有甚者，有些教師為了保證實驗的成功率，在學生進行實驗操作的時候，把實驗的每一個步驟都說的清清楚楚，學生要做的就是照著教師的實驗步驟進行操作就可以了。在這種實驗教學中，學生猶如提線木偶一般被教師所控制，學生自己的想法無法體現到實驗過程中，導致學生變成了實驗操作工，這樣的實驗對于提升學生的實驗能力以及其它多方面的能力往往收效甚微。為此，作為一名高中物理教師，我們要努力突破過于單一的實驗教學模式，在實驗教學中積極地開展一些探究性的實驗。

探究性實驗是一種學生積極主動進行認知構建的手段，通過探究性的實驗，學生能夠獲得物理實驗研究方法的培訓機會，能夠形成理性的具有批判性的思想方法。與驗證性的實驗相比，在開展探究性實驗的過程中，對于教師提出的挑戰要更大。在實驗過程中，教師管得太多不好，會影響學生思維自由，管得太少也不好，否則學生容易誤入歧途，如何來把握管理的度，對于教師來說具有相當大的難度。不僅如此，在探究性實驗中，由于實驗過程和結果的未知性，會導致各種意外狀況頻發，學生在實驗過程中可能會出現各種各樣的問題，因此，教師在實施探究式實驗教學活動的時候，一定要掌握方法和技巧，這樣才能保證探究式實驗教學順利實現教學目標。

一、制定規范的探究計劃

相較于驗證性實驗，探究性實驗充滿很多的不確定性，因此，探究性實驗的過程很難把握和調控，一不小心，學生就會偏離目標，使得實驗要么失敗，要么流于形式。為了保證探究性實驗的效果，必須要制定規范的探究計劃：首先，要提出具有探究價值的課題，一般來說，課題的提出都由教師來做：其次，教師要根據實驗目的為學生提供實驗器材，并提出詳盡的實驗要求：第三，讓學生根據實驗目的提出假設，猜測一下實驗過程中可能會出現的現象、發生的變化以及可能產生的實驗結果等；第四，制定詳盡的實驗計劃，第五，進行具體的實驗操作，并收集實驗數據，記錄實驗現象，用來論證之前提出的假設；第六，對實驗的結果進行分析和論證，這個過程一定要讓學生自己去完成；最后，教師要引導學生對實驗過程和結果進行反思和評價，有必要的話，還可以組織學生進行小組合作與交流，以進一步深化思維成果，鞏固實驗的成效。

二、探究性實驗要具有新穎性

探究性實驗的核心內容就是實驗的開放性、新穎性，在探究性實驗中，實驗結果沒出來之前，一切都是未知的，充滿各種可能性，這也是探究性實驗最具價值和魅力的地方，倘若教師設計的所謂探究性實驗，學生一眼就能看穿結果，探究實驗也就失去了意義和價值。因此，教師在設計探究性實驗的時候，一定要保證實驗的新穎性，要保證學生在進行實驗探究的時候能夠與自己原有的認知發生沖突，這樣才能有效刺激學生的思維興趣，促進學生進行更進一步的探究活動。例如，筆者曾經開展過一個“沒有系統誤差的情況下測定干電池的電動勢和內電阻”的探究性實驗。在這個實驗中，要求學生自己設計電路，測定數據，并且求出沒有系統誤差的情況下電池的電動勢和內電阻，對于這樣一個實驗，學生要想在教材中找到既定的答案是不可能的，學生在一邊操作一邊探究的過程中，可能會出現各種各樣的實驗數據、實驗結果，其中很多都與自己的傳統認知發生了沖突，沖突一旦產生，學生自然會想辦法進行探究，尋找答案，這就是探究性實驗的價值所在。

三、注意發揮學生的學習主體地位

相較于傳統的驗證性實驗，探究性實驗對學生各方面的能力會提出更高的要求，正因為如此，很多教師在開展探究性實驗的時候總是不敢放手讓學生進行操作，從而忽略了學生的學習主體地位。因此，作為教師，即使是探究性實驗，我們也應當給予學生一定的發揮機會，讓學生在探究性的實驗中能夠發揮自身的學習主體作用，在探究過程中獲得多方面能力的提升。當然，探究性實驗的開展難度較大也是一個客觀的事實，為了保證實驗的效果，可以從一些簡單的探究性實驗入手，或者是將一些課本上原有的學生實驗改成探究性實驗，例如，課本中《研究勻變速直線運動》就是一個學生實驗。按照傳統的方式，是先給出實驗目的、實驗器材、實驗原理，然后讓學生完成表格以后直接進行實驗操作。為了培養學生的探究能力，教師可以將這個實驗改變成探究性實驗。首先，給學生提供需要的實驗器材，包括打點計時器、紙帶、砝碼。小車、滑板、刻度尺，然后讓學生利用所給的實驗器材設計一個測定加速度的實驗計劃。為了降低實驗難度，教師可以通過提出一些對學生進行引導，這樣可以在一定程度上提高實驗的成功率。通過把課本中的驗證性實驗改成探究性實驗，可以有效降低實驗探究的難度，非常適合在學生培養探究性實驗能力的初期階段。

【參考文獻】

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（作者單位：江蘇省啟東市匯龍中學高中部）