探究實驗教學法在高中物理教學中的有效應用

■甘肅省張家川縣第二高級中學 馬鵬飛

一、探究實驗教學法的優勢分析

相較于傳統的教學方法，探究實驗教學法有著較多的優勢，要求學生在不斷地觀察和探究中建構知識，主要采取對話教學方式，在教師的引導下，學生通過自主學習和思考來探究，從而促進學生主體地位的彰顯。這樣，不僅與新課改理念相符，而且有效推動了素質教育的實施；不僅能使學生有效地收獲知識，而且還能使學生從中發現問題，在明確事物之中內在關聯與規律的同時，促進良好知識體系的構建。

二、針對探究實驗教學法有效應用對策

（一）基本思路

高中物理教學中對探究實驗教學法的應用，首先必須科學設計教學過程，并緊密結合物理這門學科的特點，對整個物理實驗探究的過程進行明確。具體而言，第一步就是需要提出問題，隨后提出相應的物理假設，并加強實驗方案的設計，強化實驗的實施和證據的收集，最后做好實驗的論證和交流，做好質疑問題的評點和整合。

（二）具體對策分析

1.科學提問。為促進物理實驗探究的實施，首先需要進行科學提問。一般而言，提問應采取創設問題情境的方式來進行。在創設問題情境時，應緊密結合和應用生活中的常見案例和有趣的自然現象，以激發學生的學習興趣，并確保所提出的問題與物理知識相關。但是，所提出的問題還要具有探索價值，緊密結合學生的知識基礎，逐漸將其難度增加。例如，在人教版高一物理必修1“驗證力的平行四邊形定則”的實驗教學中，某教師將橡皮條一端在模板上固定，并采用兩個彈簧測力計將其另一端拉到已經確定的O點。提問學生：在進行下列操作時，做法錯誤的是哪一項？

（1）同一實驗中，O點的位置不能變動。（2）實驗中需要確保彈簧測力計與木板平行，讀數時的視線需要正對彈簧測力計刻度。（3）實驗中先將其中的一個彈簧測力計順著某個方向拉到最大量程，再對另一個彈簧測力計拉力的大小與方向進行調整，將橡皮條另一端拉到O 點。（4）將橡皮條的另一端拉到O點時，兩個彈簧測力計之間的夾角為90°，從而更好地對合力大小進行計算。

2.提出假設。當問題提出之后，就需要進行相應的假設。假設過程中需要借助現有知識來預測問題的解決方式與實驗結果，從而更好地幫助學生對后續的實驗方向進行明確。在后續實驗結果中對所提出假設進行驗證，有助于增加學生的學習信心，同時有助于培養學生的思考能力。假設過程還能強化學生的想法，增強學生的創新意識。教師應引導學生利用實驗對假設進行驗證，在提出假設時運用所學經驗來促進學生現有知識框架的完善。

3.實驗方案的設計。實驗方案的設計在物理探究實驗中具有較強的作用，所以我們必須明確實驗目的，并對其實現的途徑和方式進行設計，做好探究過程與結論的反思。必須科學設計實驗方案，緊密結合實驗原理，將實驗大致框架羅列出來，促進學生創造性思維能力的鍛煉。例如，在上述實驗中，其實驗目的在于驗證互成角度的兩個共點力的平行四邊形定則，實驗原理是：結點在三個共點力的作用下處于平衡狀態，且兩個合力（F1、F2）勢必與橡皮條的拉力之間平衡，并改用一個拉力F'，將結點仍處于O點，那么F'就會與（F1、F2）的合力等效。將（F1、F2）作為鄰邊作出平行四邊形，并求出合力F，再確定和比較F與F'的大小，對互成角度的兩個力的合成的平行四邊形定則進行驗證。最后對整個實驗的步驟進行設計，得出安裝示意圖。主要分為以下六步：第一步：在方木板上將白紙釘好。第二步：利用圖釘將橡皮條的一端在A 點固定，另一端則拴兩個細繩套。第三步：采用兩只彈簧秤，將細繩套分別鉤住之后，互成角度地拉橡皮條，將結點拉到O點之后，將彈簧秤讀數進行記錄，并將O點位置描點處理，確定其位置的同時還要將兩個細繩套方向標注出來。第四步：利用鉛筆與刻度尺從O 點順著兩條細繩的方向作直線，根據選定標準，將兩個彈簧秤讀數（F1、F2）標注出來，此時給鄰邊用刻度尺與三角板作出平行四邊形，再過O點將平行四邊形的對角線畫出來，從而得出合力的圖示。第五步：用彈簧秤將細繩套鉤住之后，將橡皮條結點拉到同樣位置O，并對彈簧秤讀數與細繩方向進行記錄，采用刻度尺從O 點根據所選標度順著記錄方向將彈簧秤的拉力圖示畫出來。第六步：對比兩個拉力的大小和方向，并將其大小和夾角變化后，進行實驗結果記錄。

4.實驗實施與證據收集。在做好上述準備的基礎上，需要及時實施實驗，因為其對于學生實驗能力的培養有著十分重要的意義。所以，教師應在實驗中要求學生做好實驗數據的記錄，這樣才能更好地進行分析。如在上述的實驗中，可以要求學生嚴格按照設計的步驟進行。這樣學生在實驗中就能對上述問題和假設進行驗證。因為兩個分力形成的效果確保橡皮條的結點到某個位置，橡皮條的彈力和兩個分力的合力之間互相平衡，為確保每次合力與分力有著相同的效果，所以每次需要將橡皮條拉到同樣的位置。

三、結語

在高中物理教學中加強探究實驗教學法的應用，能有效實現師生之間的高效互動，所以教師需要引導學生切實加強問題的處理，以教學過程為載體，以提升學生的探究能力為目的，并切實加強對其應用成效的管控，以更好地發揮探究實驗教學法的優勢。