探討物理“實驗探究式”教學法

劉家梓

摘要：“實驗探究式教學法"，是一種以學生為主，通過情境設疑，方案論證，實驗探究，討論歸納，應用創新等程序，構建起學生自主學習和互動合作的機制，從而使學生在教師的指導下完成自我學習，自主發展的一種教學模式。本文則通實例對該教學模式的方法特征，思路及程序，實施中應注意的問題，教學體會幾方面作粗淺的論述。

關鍵詞：設疑；論證；實驗；探究；歸納；應用；創新

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）07-0303-02

構建有效的教學模式，有利于新教材課程改革的貫徹實施，轉變教學觀念，從而提高教師的理論水平，研究能力，改變學生的學習方式，確實培養學生的創新精神和實踐能力。

目前的課堂教學仍以傳授知識為主，教學信息仍停留在黑板加粉筆的狀態中，許多資源，多媒體手段的利用還不夠，學生仍在被動學習，因此，構建新的教學模式，改變舊的教學模式是必要的。

物理常被看作是一門難懂，枯燥，與日常生活不相關的課程。其主要原因是，物理教師通常在課堂上強調公式和概念，而不是讓物理與現實生活結合起來，使物理變得通學易懂。物理是科學與技術的奠基石，我們不能為了滿足市場的人才需求，只是培養物理學者；而是要通過物理教育，來培養年輕人的適應將來社會發展需要的各種能力。物理教師不能在象是至高無上的"先生"，而是應該成為學生的助手，來幫助他們發展智力，提高道德水準。

現代物理教學論認為：關于學生主體活動的構建，應包括學生觀察，實驗，動手等外部活動和以邏輯思維為代表的學生主體的外部活動，并以外部活動獲得的感性認識為依托，促進思維活動，從而上升為理性認識，并適用其解決實際問題，即實現學生主體的外部活動的內化和內部活動的外化。為此，我在教學中，經過不斷的摸索，探究出一種適用于物理課堂教學的新模式-----"實驗探究式教學法"。

1.方法特征：

1.1 充分落實了學生的主體地位。能夠激勵學生的學習欲望，探究心理，使學生真正的"動"起來，由過去的等食者，變成了今天的求食者。

1.2 充分體現了物理學科的特點。利用實驗或模擬實驗這一直觀的教學手段，能使學生在實驗探究過程中，鍛煉動手實踐能力，學會科學的研究方法，養成嚴謹的科學態度，體驗探究問題的樂趣。

1.3 充分活躍了課堂氣氛。良好的氛圍，是學生探究問題，科學實驗的外部環境，能夠促使學生通過觀察，動手實踐等外部活動弄清問題的表象與本質，實現思維的再加工，知識的內化，建立正確的物理概念規律。

2.程序及思路：

下面以全日制普通高級中學教科書（試驗修訂本*必修加選修）物理第二冊第十九章第二節"電磁振蕩的周期和頻率"的教學為例來談一談"實驗探究式"教學模式的程序及思路。

2.1 情境設疑，引出問題。這一階段主要是教師通過新舊知識的聯系設置1-2個問題，目的是回顧舊知識，承上啟下，為新課中的難點提供突破思路，為學生的實驗探究創設情境，搭建平臺。手段則可采用多媒體，以激發學生的學習興趣。本課則是設置"單擺振動周期的決定因素？"這一問題，目的是為學生后面探究"LC回路的周期和頻率的決定因素"埋下伏筆。當然，有條件的學校可以在出示問題前采用多媒體手段模擬單擺擺動的周期性與LC回路中電流計指針的周期性的對比動畫，增強直觀效果，幫助學生建立知識間的聯系。

2.2 理論假設，論證方案。這一階段主要是學生根據教師提出的問題討論探究方案，論證方案的可行性的過程。可以采用分組討論的方式，然后由各組的中心發言人陳述各組的探究方案，師生共同論證。論證階段，其他各組成員可以根據陳述人的陳述提出相應的問題，使得方案更加完善。本節主要體現在"如何探究LC回路周期和頻率的決定因素"這一問題的探究方案的討論探究過程上。實踐過程中，我把學生分成了四組，讓他們各自獨立探究，然后由中心發言人陳述他們的探究思路及方案，真正讓學生"動"了起來。

2.3 實驗探究，形成結論。這一階段主要是通過學生自主實驗或模擬實驗，探究物理概念或規律。為了最大限度的調動學生積極參與，主動思維，發揮學生學習的主觀能動性，同樣可以讓學生分組選用不同的方案探究，激起學生間的競爭意識，達到真正把課堂還給學生的目的。本節課則體現在兩方面，一是電磁振蕩周期頻率概念的得出。主要是通過音像教材，圖片資料等多媒體手段動態展示電磁振蕩過程，把微觀運動直觀化，形象化，并引導學生觀察電磁振蕩過程中i、q、e、B這四個物理量中的任意一個量的變化特點？從而幫助學生思考，發現電磁振蕩過程的周期性，得出電磁振蕩周期和頻率的概念。二是探究"LC回路周期和頻率由哪些因素決定？"這一問題，各組同學根據各自的興趣，選用前面大家共同論證可行的方案進行實驗探究，得出定性或定量的結論，即T∝（LC）1/2。當然，LC回路周期和頻率決定因素這一實驗，由于條件的限制可能有一些學校不能很好的完成，因此，可以采用由學生探究的思路制作的多媒體模擬實驗或提供科學實驗得出的數據，由分析數據入手，解決問題，得出結論。應該說，無論采用何種方式，這一過程都體現了以學生為本的教育理念。

2.4 應用創新，發現問題。這一階段應該分兩步：一是由教師結合相關的概念和規律提出1-2個典型的相關問題，特別是一些實際的問題，讓學生討論回答，加深學生對物理概念或規律的理解以及分析問題，解決問題，思維發散能力的訓練；二是激發學生主動提出問題，若是與本節相關的或是后面要學習的內容，教師可就學生提出的問題布置課后探究題目，培養學生的創新意識和實踐能力。本節課教師可以提出下面兩個問題，一是通過多媒體再次動態展示電磁振蕩的過程，引導學生分析"電場能和磁場能相互轉化的周期是否和電磁振蕩的周期相同？"二是通過展臺出示某一LC回路，只給出電流方向，磁感線及方向引導學生討論"電容器極板的帶電情況？"應當說，教學達到了真正的目的，真正體現了課堂的主體--學生。

3.實施過程中應注意的問題：

3.1 準備階段。教師一定要抓住學生的生理與心理特點，他們正處于思維最活躍，精力最旺盛的時期，他們對各種新鮮的事物好學，好問，感覺敏銳，善于幻想，因此，再他們還未接觸到新的感性材料之前，根據相關的舊知識，科學的提出問題或是通過多媒體技術創設情境提出問題都是很有必要的。當然，提出的問題一定要有層次性，針對性，最好是客觀性較強的問題或是與日常生活聯系緊密的問題，否則，起不到喚起學生注意，激勵探究欲望的目的。

3.2 討論階段。這一階段的主體應該是學生，目的就是在于通過學生間的爭論，說理，論證來揭示矛盾，突破重點和難點，提出新的問題，使進一步實驗或分析成為學生的自覺需要。論題可以來源于實驗事實，也可以根據新舊知識的聯系提出，但要求教師在提出問題時，一定要做到題意清楚，要求明確，千萬不要將現成的定理，定律，公式提供給學生，而忽視指導學生對感性材料進行抽象，升華。在討論反饋結果的時候，應該允許部分學生存在暫時的錯誤觀點，但經過分析論證，充分磨合后必須使之找到自己錯誤的根源，并得以糾正。

3.3 探究階段。目的是弄清問題的物理本質與表象，吸收或推翻所謂的學前經驗，建立正確的物理概念，規律。探索知識的過程是學生創新精神和創新能力提高的過程。在實驗探究完成以后，對結果的分析，應由學生自己完成。這樣才能使學生對知識的來龍去脈清楚，掌握的知識靈活，遷移性好，同時有利于訓練學生研究物理問題的方法和能力。當然，對于較復雜的問題，教師要引導學生有次序，有焦點，步步深入的探究，來完成概念的形成、完善、理解的過程。要讓學生在不知不覺中，通過自己的思維主動的掌握知識，而不是被動的接受。教師同時提出要觀察分析事物的本質，不要被表象所迷惑，指出科學的觀測方法是科學實驗加上科學的分析推理，而不是主觀臆斷。

3.4 應用階段。教學的目的在于通過知識的傳授發展學生的能力，同時寓以相應的思想教育。因此，在這一階段為實現學生主體內部活動的外化，教師要根據學生的認知情況，結合相關的概念規律，提煉出適量的，有利于訓練學生思維能力的練習。當然，在學生的討論過程中，教師要引導學生思維的發散，有了發散的思維，才能產生思維的火花，提出獨到的哪怕是幼稚的不成熟的見解，從而培養學生創造性思維的能力。

4.教學體會：

4.1 從教育心理學方面看，以往學生接受知識的過程缺乏心理認同效應，由于錯誤的學前經驗先入為主，對正確的知識起排斥作用，而"實驗探究式"教學模式通過學生自主實驗探究推翻了錯誤的學前經驗，主動接受并理解了事物的規律及實質，從而達到了掌握物理知識，提高能力的目的。

4.2 從師生地位、關系方面看，"實驗探究"模式較好的處理了教學過程中教師，學生和客體（包括知識能力，思維和心理品質等）三者之間的相互聯系和相互作用關系，又較好的突出了學生在學習中的主體作用，發揮了學生的主觀能動性，從而使課堂教學更具有開放性。同時，"實驗探究"模式又創建了和諧民主，平等的師生關系，變教師權威教學為師生共同探究教學，使學生想能所想，言能所言，有利于培養學生思維的批判性，獨創性和敏捷性，形成良好的學習心理。

4.3 從情境創設方面看，采用多媒體的聲，像及投影技術，圖文并茂的展示和模擬物理過程對學生產生了有利的心理物理刺激，創設了良好的物理學習氛圍。同時，影象模擬的多媒體技術使物理情景快變慢，小變大，"無"變有，進而直觀揭示物理現象和過程，化抽象為形象，激發了學生的學習興趣，有利的調動了學生的學習熱情和探究欲望。

4.4 從教學策略的實施方面看，通過設疑，探究，歸納，應用教學策略的設計，通過學生在外部活動中對物理過程的體驗和發展，進而形成系統知識的完整體系。這樣，不但發展了學生發現問題，解決問題，合作交流等多種能力，而且通過對科學探究樂趣的體驗，激發了他們的創新意識和欲望。

任何自然科學的原理，概念，規律的教學，必須要經過學生重新感悟，發現，體驗和理解，才能使學生真正掌握，同時形成觀察，分析，解決問題的能力。"實驗探究式"的教學模式正是基于這一點提出的，充分落實新的教育理念--學生的主體地位。

當然，"實驗探究式"的教學模式，還有許多不足之處，今后我們還會繼續努力使之更加完善，更加適用于課堂教學實際，更能體現學生的主體地位。