浅谈物理探究实验教学

浅谈物理探究实验教学

一、“探究实验教学”的教学理念

　　所谓“探究实验教学”，是指学生在教师的科学指导下，通过能动的创造性的探究学习活动，实现自主性的发展。教师的科学指导是前提条件，学生既是教育的主体又是学习的主体；学生的能动的创造性的探究学习是教育教学活动的中心，是教育的基本方式和途径；探究实验教学重视学习者的主动性和探究性的学习，同时强调教师要创造性地教学。教师的引导和帮助对学生的知识建构和探究发展极为重要。过去人们习惯于“讲－学－练”的教学思路，而探究实验教学则要大力强化“学－讲－练”和“通过问题解决来学习”的教学思路，要形成以学生为中心的生动活泼的学习局面，要以问题情景、自由讨论和课堂操作作为教学的主线，要将面向结论的学习转变为面向过程的学习，要把传授知识的过程变成在教师引导下学生主动探究知识的过程。

二、探究物理“探究实验教学”的过程

关于如何让学生科学地学习，前人提出不少优秀的理论，如布鲁纳的发现学习法、布卢姆的掌握学习法、皮亚杰的建构主义学习理论等。物理学是一门实验科学，观察与实验是形成物理概念和认识物理规律的基础；物理学又是一门精密的理论科学，具有高度的抽象思维性和严格的数学量化性；物理更是一门应用性科学，其广泛联系着日常生活和工农业生产实际。我们认为学习物理过程不能完全像科学家那样去“发现”，也不宜仅出示现成的知识让学生去“掌握”。它应当是一项丰富立体的主体活动，让学生主动地探究学习、探求知识、增长才干才是有益的。

（1）   问题讨论式：

根据教和学的重、难、疑点以及分析处理问题的思路和方法提出问题，在教师的引导和控制下，以学生自觉、主动地讨论、质疑、辨析为主，使学生在加深理解、综合运用概念和规律的同时，提出综合、分析、解决实际问题的能力，发展创造性思维。如：匀变速直线运动的规律、摩擦力等。其基本过程为：提出问题－－归纳小结－－联系、引导、扩展－－组织讨论。

物理学科是以实验作为载体的，许多的现象可以说明所要讲述的物理知识。在教学中通过探究实验的设计，让学生去发现问题，寻找知识。探究实验的教学首先要提出所要探究的问题，要注意问题的提出要新，要有一定的趣味性，能充分调动学生的积极性。在学习《摩擦力》时提出我们都会走路，走路靠的是摩擦力，但是我们发现有时我们走得很稳，可是下雨天走路容易摔跤，想知道是什么原因吗？那我们就一起来“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”。

（2）引导探究式：

学生在教师的引导下，模拟科学家发现真理一样，通过自己的大脑去独立思考、探究、学习，不断发现事物变化的起因和内部联系，从中找出规律。此模式较适用于利用实验手段观察研究的课题，教学中学生独立活动多于集体活动。如：摩擦力、力的合成与分解、自由落体运动、测定电源电动势和内阻、楞次定律等。其基本过程为：创设情境——引出假设猜想——归纳总结——迁移拓展——设计实验方案——引导探究

引导学生根据已学过的物理知识和生活经验，对问题进行科学猜想，鼓励大胆提出假设，开展讨论，分组设计检验猜想的实验方案，包括选用哪些实验器材、先后测量哪些物理量、具体如何操作等。例如：在《重力》的教学“探究重力的大小与哪些因素有关？”一节中，要引导学生猜测重力的大小可能与形状、体积、质量等因素是否有关，并设计选用相关材料进行探究；在《摩擦力》教学中，“探究影响摩擦力大小因素”的实验中，让学生以实验组为单位，结合猜测“可能与接触面的大小，接触面的粗糙程度，压力的大小等因素有关”，并针对每一猜测设计合理实验方案，针对每一猜想讨论如何进行实验。

再就是在教师的指导下，让学生进行分组实验，取得合理实验数据。比如通过实验现象、数据的分析、综合、判断、推理等检验假设，最后得出结论获得知识。这一过程是探究教学的关键，在学生自主探究实验时教师要引导合理的实验方案，强调实验的要点，采用“控制变量”的实验原理，自发的完成实验。如在“探究加速度与力、质量的关系”时，以实验组为单位，记录测量力的大小，注意测量质量、处理纸带等，通过记录数据、分析数据后得出结论：在力不变的情况下，加速度与质量成反比；在质量不变的情况下，加速度与力成正比。同时告诉学生实验的成功还受其他因素影响，如平衡摩擦力，小车的质量远大于砝码的质量等。在这一过程中教师要引导学生选择实验器材不要过于复杂，实验过程中要观察实验现象，并及时将有关现象、数据记录下来，对于实验操作难度大或误差过大的实验，也不宜学生的实验探究，因为学生很难处理好实验操作与思考探究的关系，他们会在实验过程中忙乱不堪，防碍学生正常思维的发展，无法达到教学目标。最后对于学生积极主动参与探究活动学习要给予充分肯定，为学生今后解决类似或相似问题导向指路，这是探究式课堂教学活动继往开来的一步，其作用在于进一步让学生牢记探究的方法，养成自主探究的习惯，把学习探究变成自己生活的第一乐趣，这一步激励评价可由教师进行，也可以让学生自评、互评、大家总结，教师补充。

（3）尝试课堂外的探索实验教学：

作为教师要积极为学生的个性发展“引路”，鼓励学生努力发挥自己的优势和特长。要在课外主要做了以下几方面的尝试：①广泛阅读，扩大知识面。鼓励学生大量阅读与物理内容有关的书和杂志，勤做读书笔记，适当时候进行读书活动交流。②积极组织学生进行开放性学生实验的设计和操作。③引导学生自主选择研究小课题，学会多渠道获取信息和处理信息的能力，积极尝试课题小论文的写作。④组织课外物理兴趣小组。

例如：在学习了《摩擦力》“探究自行车结构中哪些与摩擦力有关”的实验后，安排学生利用课余时间一同对自行车进行观察，并实际的应用一下，体验摩擦力在使用中的作用，以加深对知识的理解。学习了《生活中的圆周运动》之后，可以骑上自行车拐弯，通过亲身体会，可以更好的对其加以理解。另外在学习了《恒定电流》和《交流电》之后，同学们放学后要求他们组成研究小组，回家研究，对研究结果做一篇小论文等等

实践证明：通过探究学习课堂教学的实践，深深体会到探究学习能培养学生的发散思维和创新精神，同时也能培养学生的观察力，实验操作能力和勇于探索能力，对提高学生学习兴趣，培养团队合作精神十分有必要。另外也有利于培养他们独立的人格和良好的心理品质；有利于培养他们主动学习、主动探索和敢于竞争、善于合作的良好品质；有利于培养他们敏锐的观察力、良好的思维力和丰富的想象力；更有利于培养他们善于动手、精于实践的能力，是培养创新人才的一条现实性道路。

因此，在探究实验教学中教师虽然退出了绝对支配的地位，但其重要作用并没有被削弱，反而对教师提出了更高的要求。教师除了精心设计好教学过程外，还要灵活应对探究实验教学中出现的各种情况和拓展延伸中学生提出的开放性问题，并做出及时评价。这要求教师必须认真地备课，广泛查阅资料，要具有广博的知识和高超的驾驭课堂的能力。同时，增强自己的科研能力。

山东省青州第二中学 杨鹏春 2008年7月18日