新课标下高中物理探究性实验教学策略李锋_高中物理探究实验教学

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新课标下高中物理探究性实验教学策略

铁力市第一中学物理组 李锋

随着基础教育课程改革的深入进行，学习过程中要以探究性学习为核心的教育新理念，已成为物理教学改革创新的关键。《普通高中物理课程标准》指出：“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探究，勇于实践，勤于思考。通过多样的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养科学探究能力，使其逐步形成科学态度、科学精神，从而提高学生的科学素养。”我们知道“探究性学习”是学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选择、确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习方式。

物理学科，其知识来源于生活，是人们在不断实践的基础上总结出来的科学真理，隐含着实践——认识——再实践——再认识直至获取真知的全过程。物理是一门自然科学，实验是最能发挥学生主观能动性的践行方式，物理实验让学生有了亲身参加实践的机会，在获得知识的同时，还培养了学生动手动脑的习惯与能力。所以在中学物理教学中，充分挖掘和开发物理实验在探究性学习中的功能，对于改变学生的学习方式，形成终身学习的能力具有重要的意义。

1.通过物理实验，创设情境，引导学生进行探究性学习。探究性学习是指学生在发现“问题”的情境下，产生的一系列诸如观察、实验、总结和交流等学习活动。在物理学习中，除了让学生自主地发现问题外，教师更要通过各种途径创设问题情境，引导学生发现问题和提出问题。而物理实验是非常形象、非常生动而又直接的创设问题情境的方法之一。

2.通过物理实验验证假说或猜想，培养学生的科学能力和素养。通过物理实验来验证假说或猜想，就要求在实验中严格控制实验的条件。探究性学习中的假说或猜想的实验方案，在不同的条件下，可能会产生不同的实验结果，要使实验能够验证假说或猜想，实验条件必须和题设的条件一样。通过在实验验证过程中对实验条件的选择和控制，使学生在探究过程中了解到对实验条件控制是实验的灵魂，从而有效地掌握科学研究的方法。3.更新认识，充分发挥物理实验在物理教学中的探究功能。长期以来，人们在物理教学领域中，过多地注重实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获得知识和培养实验技能的作用，而物理实验在物理教学中的探究功能没能得到充分的发挥。以物理实验作为探究性学习的途径，就必须变“验证性实验”为“探究性实验”，恢复物理实验的探究性面貌，发挥物理实验的探究功能。

在课堂教学中和物理概念一样，在学生获取物理知识的同时，更注重学生探索、总结物理规律的亲身体验和过程。即让学生通过“观察、比较、分析，发现、提出问题，做出解决问题的猜想，尝试解答并进行验证”的过程去揭示知识规律，求得解决问题的方法和途径．其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法，从而培养学生主动探究、获取知识，解决问题的能力；探究性学习获得物理规律常用的科学方法是：“提出问题、搜集信息资料－提出假设－实验探究－实验验证－归纳演绎－物理规律”。

4.以习题为载体进行的多角度探究性学习

从不同角度探究问题，有利于培养学生的发散性思维，优化思维品质，提高学生发现、分析、解决问题的能力。所以在教学中应选取一些学生在知识理解上存在盲点的题目，通过师生互动，引导学生进行积极探索。

例如，在光滑的水平桌面上有一质量为M的小车，小车与绳子的一端相连，绳子另一端通过定滑轮吊着一个质量为m的砝码，砝码离地高ｈ，若使小车、砝码从静止开始释放，到砝码着地时，在此过程中，绳子拉力对小车所做的功为多少？部分同学得出这样的答案，绳对小车工做功为mgh，我问了这样的同学是怎么考虑的，他们认为当拉力与位移方向相同时，拉力做功就是拉力与位移的乘积，我对此说法先不做定论，而是把问题让同学们分组讨论，并作提示，这样大家拿用纸和笔，你一言，我一语分析起问题，有的同学以系统为研究对象运用牛顿第二定律求出绳的拉力，进而求出拉力做功，有的同学先用机械能守恒定律求出物体落地时的速度，再运用动能定理求出绳拉力所以做的功。通过这样的以习题作为探究的载体，培养了同学们的思维能力、协作精神，也必将增强同学们进行探究学习的信心。

5.把演示实验、学生分组实验改为随堂实验。目前，我国的中学物理实验教学主要有三种形式：演示实验教学、分组实验教学和课外实验活动。课堂实验教学以前两种形式为主，这两种教学形式各有其优点和缺点。演示实验教学相对于“灌输教学”而言，注意了学生的认识规律，教学效果较显著，但因学生未亲自参与实验，对物理现象的认识不够清晰，对知识的掌握不很牢固、深刻，实验能力和创造能力也难以很好地得到培养；学生分组实验虽是学生做实验，对已学过的物理知识进行验证或测定某个物理量，加深了对物理概念和规律的理解，但难以充分培养学生的创造力和开拓精神。把演示实验和学生分组实验的优点合二为一的教学方法是随堂实验教学。一般来说，在学生进行分组实验前，教师要在课堂上进行授课和做演示实验，无形之中，重复了课时；而随堂实验教学是师生在实验室共同做实验来“重新探索”或“重新发现”物理规律，无需实验前教师专门做演示实验，节约了课时，而且能产生启发性的教学效果。如“加速度和力的关系”、“加速度和质量的关系”两节课，把演示实验和学生实验合并为学生随堂实验，通过电火花描迹，学生能很快得出“加速度与合外力成正比”、“加速度与质量成反比”的结论，并做出了a—ΣF和a—l/m图象，既解决了“牛顿第二定律”演示实验难做的困难，又减少教学时间，并且将验证性实验改成了探索性实验，提高了学生学习物理的兴趣，培养了学生的探索精神。

6.变经典实验为学生尝试设计、创新实验。教材中的一些经典实验，有的由于实验条件难以控制，难以达到实验所需的条件，有的由于其它条件而使实验结果和教学内容难让学生信服、接受。如果让学生自己去设计和创新这些实验，则对学生知识的掌握和能力的培养有非常重要的作用。

7.根据教学需要适当补充实验。在教学过程中，根据学生的年龄特点和认识水平，可采取适当补充物理实验的方法来提高课堂教学效率，这有利于加强学生对课本理论知识的理解和掌握，培养学生的思维能力，调动学生的积极性。

实验探究是科学探究的重要方式，我们不可能也没有必要将所要求的内容都设计成探究性的。最值得选择的内容应该是对于学科来说具有核心和基础地位的那些概念和规律性知识，因为学生真正理解了这样的知识．就等于掌握了学科知识的主干，形成了扩充和扩展自己知识结构的能力。

探究性实验教学就是培养学生自己在现实生活和学习中，主动发现问题并解决问题的能力，从而提高学生的科学素养。

不论什么内容的探究性物理实验，都应该把促进学生的全面发展、培养学生敢于质疑和求实创新的科学精神，既培养学生的科学探究能力，又提高学生的人文素质作为我们教学的落脚点。