探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

吳雷

摘 要：探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、探究能力具有重要意義。主要探討的是探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用，以期對(duì)物理教學(xué)有所幫助。

關(guān)鍵詞：探究式學(xué)習(xí)；高中物理教學(xué)；有效應(yīng)用

一、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法有很大不同，前者強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生通過(guò)觀察探究進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，而后者強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的被動(dòng)接受，是學(xué)生被動(dòng)接受教師灌輸?shù)闹R(shí)而不是主動(dòng)獲取。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種對(duì)話式教學(xué)，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)自主閱讀、思考、討論等途徑自主探究并得到最終結(jié)論。這種教學(xué)模式充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，符合素質(zhì)教育的要求。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不僅能收獲知識(shí)還能學(xué)會(huì)如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從中探索出事物內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，建構(gòu)自己的知識(shí)體系，并不斷給這一體系添磚加瓦。

二、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

如何將探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用于高中物理教學(xué)中，有賴于教學(xué)過(guò)程的巧妙設(shè)計(jì)，根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)，探究式教學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用可以采取以下的流程：提出問(wèn)題、提出物理假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、實(shí)驗(yàn)論證與交流、質(zhì)疑問(wèn)題評(píng)點(diǎn)整合。

（一）提出問(wèn)題

教師用生活中常見(jiàn)的示例、有趣的自然現(xiàn)象等創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生從中提出感興趣的與物理學(xué)科相關(guān)的問(wèn)題，這是物理實(shí)驗(yàn)探究的第一個(gè)步驟。學(xué)生提出的問(wèn)題要具有一定的探索價(jià)值，一個(gè)好的問(wèn)題需要與學(xué)生原有的知識(shí)有關(guān)，同時(shí)又要在原有的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加難度，這樣對(duì)學(xué)生而言更具有挑戰(zhàn)性而又不至于因難度過(guò)高導(dǎo)致學(xué)生失去信心。在探究問(wèn)題過(guò)程中，必定還會(huì)發(fā)現(xiàn)其他的問(wèn)題，教師應(yīng)對(duì)此多鼓勵(lì)、多支持，幫助學(xué)生明確下一步的探究方向。學(xué)生得到老師的鼓勵(lì)與支持，再加上原本對(duì)于解決困難的興趣會(huì)充分調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性，積極地去解決問(wèn)題，久而久之，不斷提出問(wèn)題就會(huì)變成學(xué)生的一種自覺(jué)行為。

（二）提出物理假設(shè)

在提出問(wèn)題后，下一步就是做出假設(shè)——利用已有的知識(shí)對(duì)問(wèn)題的解決方式和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，這是很容易被忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)的重要性在于能夠幫助學(xué)生明確接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)方向，如果在最后實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)了學(xué)生所提出的假設(shè)，將大大增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，在作出假設(shè)的過(guò)程中也培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力。學(xué)生做出的假設(shè)之中會(huì)有自己獨(dú)特的想法，對(duì)這類具有創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)生，老師應(yīng)該充分肯定他們的創(chuàng)新能力，并幫助他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè)。在提出物理假設(shè)的過(guò)程中學(xué)生需要運(yùn)用已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，這種在大腦中調(diào)取有用信息的過(guò)程會(huì)幫助他們鞏固自己所學(xué)的內(nèi)容，完善現(xiàn)有的知識(shí)框架。

（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是整個(gè)物理探究實(shí)驗(yàn)的核心部分。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案之前首先要明確實(shí)驗(yàn)的目的，思考該通過(guò)什么樣的途徑和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要哪些器材，如何對(duì)探究過(guò)程和結(jié)論進(jìn)行反思。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)步驟非常多，需要考慮的各種條件也很多，學(xué)生需要整合已有信息，根據(jù)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理架構(gòu)出這整個(gè)實(shí)驗(yàn)的大體框架，因此這一環(huán)節(jié)最能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。在運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理時(shí)要注意分清主要因素和次要因素，略去一部分次要因素，盡量將實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化。

（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

之前的三個(gè)階段都是準(zhǔn)備階段，這一階段則需要實(shí)際操作，十分考驗(yàn)學(xué)生的實(shí)踐能力。實(shí)踐操作與理論知識(shí)的學(xué)習(xí)探究有很大差別，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的運(yùn)用是否熟練，操作過(guò)程是否有出現(xiàn)差錯(cuò)，實(shí)際操作中又會(huì)遇到哪些困難，這些對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，這些挑戰(zhàn)也將成為學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的內(nèi)驅(qū)力。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要認(rèn)真觀察并記錄好實(shí)驗(yàn)的真實(shí)數(shù)據(jù)，以便用于科學(xué)分析得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可能會(huì)因?yàn)槿藶樵蚨霈F(xiàn)偏差，所以一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明不了問(wèn)題，用不同的方法多做幾組實(shí)驗(yàn)，并如實(shí)紀(jì)錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，去掉偏差過(guò)大的實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，用剩余的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析得出的結(jié)論才是可靠的。

（五）實(shí)驗(yàn)論證與交流

實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)本身不具有任何意義，在得出數(shù)據(jù)后利用理論知識(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，而后根據(jù)分析進(jìn)行論證最終得出結(jié)論。再由學(xué)生將結(jié)論進(jìn)行交流，表達(dá)自己的見(jiàn)解。在論證的過(guò)程中，學(xué)生鍛煉了邏輯思維能力，學(xué)生之間的交流能夠幫助他們拓展自己的思維，也有利于同學(xué)之間增進(jìn)友誼。

（六）質(zhì)疑問(wèn)題評(píng)點(diǎn)整合

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有可能會(huì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論相差較大，教師可以根據(jù)這種情況提出問(wèn)題，請(qǐng)同學(xué)們探究原因。出現(xiàn)這種情況的原因有很多，一是學(xué)生所提出的假設(shè)出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)論不相符，二是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作出現(xiàn)失誤導(dǎo)致整個(gè)結(jié)果受到影響，或者是在數(shù)據(jù)分析時(shí)計(jì)算錯(cuò)誤等其他原因都有可能導(dǎo)致這種情況發(fā)生。教師可以請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行反思并發(fā)表自己的看法，以此來(lái)提高其自我反思的能力。學(xué)生通過(guò)相互之間的交流，聽(tīng)取他人的意見(jiàn)以打開(kāi)自己的思路，學(xué)生間的合作能夠盡快地取得問(wèn)題的答案。

三、結(jié)語(yǔ)

探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生和教師之間創(chuàng)造了一種對(duì)話的教學(xué)方式，教師只是引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)幫助他們解決困難，更像是一個(gè)與學(xué)生平等對(duì)話的朋友。這種教學(xué)方法很好地幫助學(xué)生提高了他們的探究能力，為今后的學(xué)習(xí)發(fā)展打下基礎(chǔ)。要運(yùn)用好探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是一件容易的事情，教師需要不斷地學(xué)習(xí)有關(guān)的理論知識(shí)，在實(shí)踐中不停地改進(jìn)完善具體的應(yīng)用方法，充分發(fā)揮探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)也有不足之處，比如更適應(yīng)于小班教學(xué)而在人數(shù)眾多的大班實(shí)施難度較大，由于實(shí)施探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，對(duì)于學(xué)習(xí)內(nèi)容較多的高中物理來(lái)說(shuō)并不能經(jīng)常運(yùn)用。

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