随堂探究性实验的教学设计_实验探究课教学设计
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随堂探究性实验的教学设计
1、随堂探究性实验教学的特点
物理是以实验为基础的科学，随堂实验是为了更好地解决某个物理概念或物理规律的教学中出现的问题而设计的实验。广泛性、参与性和高效性是随堂实验较之学生实验的三个显著优点，随堂探究性实验教学有如下特点：
（1）突出学生学习的主体性
在随堂探究性实验教学中，教师只是提出问题或创设条件，对问题进行假设论证或利用教师创设的条件，通过实验探索发现什么是学生自己的事。这种实验教学不同于原来的物理、化学、生物课的实验教学。传统学科教学中的随堂实验教学主要让学生重复验证书上的实验内容，学生的任务就是按书上的要求操作，再完成一次实验过程，很少有能发挥学生主动探索的地方。而随堂探究性实验的目的不仅仅是让学生学习实验的方法和过程，更重要的是通过实验，培养学生探索与发现的能力。如何做实验，实验会得到什么结果事先并不清楚，主要靠学生的原有知识、技能与想象能力，去探索、去发现，从中创造出一些对他们自己来说完全是全新的现象或规律。这种实验对培养学生独立思考、探索研究能力有积极的作用。
（2）以培养过程技能为主要目的。
随堂探究性试验教学的目的重在培养学生的过程技能，如创造性技能、操作技能以及表达技能。开展随堂探究性实验，就是要让学生在教师的指导下，对某些事物、现象的起因以及影响他们的因素，相互关系提出假设，并在此基础上设计实验，展开论证。或激发学生原[1]
先学到的知识、技能进行合理想象，从中发现新知识，解决新问题，培养学生提出问题、解决问题的能力。使学生获得一定的科学研究经验，增进兴趣，培养科学的态度与价值观。
（3）提高学生的学习积极性
在探究性随堂实验教学中，教师创设条件，让学生从“做”中“学”，同时教给学生有效的学习策略，使知识网络化，既可以使那些在教学中出现的问题迎刃而解，又有利于发挥学生的主动性，通过让学生自己动手来学习知识，提高了他们的积极性，克服了课堂教学“满堂灌”的观点。
（4）体现学科特色
探究性随堂实验教学增加了学生动手、探究的机会，采取边教边实践的方式进行，以利于学生仔细观察，提高观察、实验和探究能力，以及用所学的物理知识分析、解决问题的能力。促进学生动手（自己动手做）、动脑（通过自己观察、思考、分析、得出结论）、动口（将自己的认识用口头表达出来）学习物理。这样做体现以人为本，以学生为主体，与实践相结合的新的教学理念，体现物理课的特色，使物理课显得生动活泼，提高学生学习物理的兴趣和积极性。
（5）不追求探究的完整
随堂探究性实验不同于演示实验或分组实验，它可以只是一个猜想，一个动作或只是探究步骤的一部分。比如探究“摩擦生热”的随堂实验，只需一个猜想、加一个搓手的动作，就使学生感受到成功探索带来的喜悦；再如探究“固体传声”的随堂实验，也只需一个小小的动作就行了。
2、案例——“科学探究：摩擦力”[2][1]
（1）随堂探究性教学设计原则
① 主体性原则
随堂探究性实验教学的理论依据之一就是它能够发挥学生自主思考、自主创新的能力，因此充分发挥学生的主体性既是随堂探究性实验教学的主要特色，又是探究活动得以进行的前提。发挥学生主体性原则要求在进行教学设计时，要充分考虑如何激发学生对问题情境或探究内容的兴趣和探究动机，要保证整个探究过程对学生的开放性，给学生提供自主探索、自主创造的机会。在评价标准的设计上，要考虑到如何设计一些标准对学生的参与程度、学习态度进行评估。教师在随堂探究性实验教学中要注意学生对掌握的信息进行分析、比较、归纳、综合等加工能力的培养，使学生具备自主学习的能力和较强的思维能力。[3]
②基于人们如何探究的原则
和主体性原则相适应，随堂探究性实验教学必须考察学生是如何进行探究的，根据探究发生的条件、过程来设计教学内容、教学事件、教学环境。这就要求教师在教学设计中，不能根据自己教的需求，而是根据学生探究的需求来对教学过程进行设计。
③以方法为主线，在探究过程中掌握科学研究方法，培养科学态度
全面的物理教育包括物理知识和能力的教育，而且还包括科学方法和科学态度的培养，而科学方法是人们从事科学所采取的方式或手段，它是在科学认识活动中逐渐形成和发展起来的；科学态度是人们对科学的过程、结果、作用等产生的较为持久的内部心理反应。在随堂探究性实验教学中，我们应该结合物理学科的特点，以“提出问题
——提出假设——实验验证——得出结论”为主线，这样让学生参与整个探究的过程，不仅有利于学生科学方法的掌握，同时也培养了学生认真实验，正确对待实验结果的严谨科学态度。
④情感为动力，在探究过程中注重情感教育
（2）教学内容选择
义务教育物理课程标准实验教科书编写组编著，上海科学技术社出版的《物理》（8年级）第五章第五节《科学探究：摩擦力》中探究摩擦力的大小跟哪些因素有关部分。教学目标是：1)知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关；2)培养学生实验探究的能力和做对比实验的能力及归纳概括能力;c)培养学生科学的态度、树立严谨的学风，既用联系的观点看问题，还要具体问题具体分析。
（3）设计思路
①以实验为手段，挖掘教材蕴涵的探究因素
物理是以实验为基础的科学，在教学中物理实验也是学生进行探究活动的重要手段。探究性学习教学模式的核心是让学生自主地参与获得知识，重视的是探究过程。在物理教学中不应仅仅满足于创造条件让学生动手实验，还应创设问题情景让学生设计实验，在通过实验进行探究的活动中发展学生的发散性思维和批评性思维。
②在实验之前让学生大胆猜想
这过程是学生思维极其活跃的过程，它容易突破传统思维的框框，并时而迸发出创造思维的火花。牛顿说：“没有大胆的猜想，就不会有伟大的发现。”学生对未知领域产生好奇并急欲获得正确的认识，将会产生强烈的求知欲望和饱满的学习热情，这种非智力因素的情感作用，将反过来促进思维的活力和思维的定向能力。传统的课堂教学
缺乏猜想，使得教学过程变成非常简单的知识输入过程，能力的发展和科学素质的培养无处落实。
③学生通过自己的思考和学生之间的讨论设计实验装置
这蕴含着重要的思想方法，是物理知识应用的重要表现。当方案设计出时，既培养了学生的思维能力，又产生一种成就感、自信心。接下来的实验验证，学生是带着急于知道方案是否可行，猜想是否正确的心态去探究的，就会以严谨、认真、科学的态度去实验，不断发现问题、解决问题，活跃了思维，培养了学生正确的学习态度和实验能力。而传统的教学中老师只是把现成的实验装置、方法简单地交给学生，学生听老师讲完实验后按部就班去完成，并记录下相关数据。这种情形下的学生是带着一种完成任务的心态去实验的。他们没有了自己的思维，完全是按照老师设计好的思路，为了实验而实验，忽略了实验能力培养这一意义，实验能力不会有多少提高。
④得出结论时采用学生分析、讨论、归纳、总结的方式
结论出自“学生之口，印象深刻，不易忘记。而传统教学中是老师对实验现象进行分析、讲解，最后给出一个所谓的“标准答案”，学生的任务是只要记住最后结论就行了。这样学生往往会认为实验只是一种形式，结论才是最终目的，甚至认为实验完全没有存在的意义，只要老师或书本给个结论就行了。长期这样学生就会缺乏发现问题、解决问题的能力和对新问题的应变能力，实验探究思维能力更是不能得到提高。
⑤探究过程中注重情感教育
设计教师与学生、学生与学生共同探究的教学环境时，重视师生交往中的情感因素，用自己对学生的深厚情感去引发学生积极的情感
交融，营造融洽、宽松、平等、合作的气氛。激发学生学习物理的浓厚兴趣，使学生在进行物理学习时乐于探究。
物理教学中，传统的教学与思维能力的培养往往是脱钩的，学生对实验的最初兴趣，随着两者脱钩的延续，也将逐渐平淡下来，实验的探索功能最终被淹没，实验现象与结论之间地桥梁因缺少思维而被切断。但是探究性实验，模拟了物理知识发现的原始过程，让学生受到物理思想方法教育，体验人类探索知识的艰辛历程，培养了同学们崇尚科学的高贵品质和实事求是的科学态度。
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