實驗是物理學的基礎(chǔ)，實驗探究對培養(yǎng)學生的探究能力，掌握探究方法，培養(yǎng)進取精神，形成科學的世界觀、價值觀有很好的促進作用。目前，實驗已不再是物理課堂教學的輔助手段，而是成為貫穿于整個教學過程中創(chuàng)設情境、探索知識的重要手段。因此，實驗探究式教學模式的研究就顯得非常必要和有實際意義。

實驗探究式教學模式就是教師根據(jù)教學內(nèi)容創(chuàng)設盡可能真實的情境，學生通過一系列比較、觀察和記錄，然后對實驗結(jié)果進行歸納、分析，在此基礎(chǔ)上提出一定的猜想與假設，并在實驗中得到檢驗。

一、實驗探究式教學設計的原則

實驗探究式教學模式的教學設計必須遵循兩個原則：

1 主體性原則。

即教學的設計必須保證學生始終處于主動探索、主動思考、主動實現(xiàn)意義建構(gòu)的認知主體地位。學生從行為主義教學理論中被動的聽課者成為主動參與各項學習活動的探索者；教師從單純的講授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W過程的設計者、組織者和雙向交流的引導者。

2 實驗性原則。

即教學活動必須圍繞實驗展開。學生通過觀察和實驗是概念、規(guī)律得出的關(guān)鍵，一切猜想、假設和結(jié)論必須得到實驗事實的支持，而不是依據(jù)于書本或教師結(jié)論性的描述。

二、實驗探究式教學模式的程序

實驗探究式教學模式的程序可以歸納為“設置實驗、創(chuàng)設情境——感性認識、探究分析——上升理論、指導實踐”。下面結(jié)合《超重與失重》一課進行說明。

1 “設置實驗、創(chuàng)設情境”。

這里的情景不能簡單地理解為課堂環(huán)境、教師的提問設疑等。建構(gòu)主義理論認為，學習情景應該是通過以學生為中心的活動，提高學生參與程度的廣泛而綜合的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的廣泛性和綜合性體現(xiàn)在設置實驗這個環(huán)節(jié)上，就是實驗的設置要結(jié)合學生已有的知識、生活經(jīng)驗、學生的思維性格特點、教師的教學風格，甚至人格魅力、師生關(guān)系等。

在《超重與失重》的教學中，教師可以站在臺式體重計上，讓學生來讀教師的重量。教師故意做各種各樣的動作，甚至可以舞蹈起來，讓學生讀不準。然后提出問題，人在稱體重時亂動，為什么秤的讀數(shù)會不斷變化?進而提出一個探索性的問題，哪些動作可以使讀數(shù)偏大?哪些動作可以使讀數(shù)偏小?要求學生分組實驗、觀察、記錄。

這樣一個很生活化的事例引入，很容易激發(fā)起學生的認同感和探究欲，而教師略顯夸張的表演又為學生營造了一個寬松的氛圍，使學生能夠以一種輕松愉悅的心理狀態(tài)投入研究，這又有助于學生的創(chuàng)造性思維的涌現(xiàn)和發(fā)揮。

2 “感性認識、探究分析”。

這一過程就是實驗的設計、操作、觀察，信息資料的收集、整理、歸納、分析。

讓學生按照設計進行實驗、記錄數(shù)據(jù)。要讓學生認識到，記錄的目的是為了分析處理，因此表格的設計要為數(shù)據(jù)的比較分析服務；接下來各組學生交流匯總數(shù)據(jù)，然后教師引導學生進行數(shù)據(jù)分析，采用列表法，按照使讀數(shù)增大、減小、不變，將動作分類，尋找這些動作內(nèi)在的共同特征。

建構(gòu)主義理論認為，實驗的目的不僅僅是驗證規(guī)律、培訓實驗技能，而是要讓學生通過實驗的過程在科學的學習和方法上獲取感性體會，同時，使實驗中的分工、協(xié)作、交流的意識和能力得到提高?！案行哉J識、探究分析”的過程能夠很好地體現(xiàn)這些目標，它是由感性到理性、由特殊到一般、由生活到物理的必經(jīng)階段。是培養(yǎng)學生嚴謹科學態(tài)度、求實科學精神的重要途徑。

3 “上升理論、指導實踐”。

“上升理論”就是學生通過教師的幫助和相互交流，依據(jù)實驗事實，運用自己已有的知識，總結(jié)出一個理論。并去指導實踐，在實踐中得到檢驗或修正。這是一個體現(xiàn)創(chuàng)造力的過程，是實驗探究學習的關(guān)鍵階段。

由于長期受行為主義理論的影響和高考升學模式的壓力，我們學生的演繹運算能力異常強大，而歸納能力則很低。分析歸納能力對于物理學卻是不可或缺，甚至有時是決定性的。實驗數(shù)據(jù)只是對實驗事實的客觀真實的記錄，而歸納則是在數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上總結(jié)出具有一定普遍意義的規(guī)律性的結(jié)論。實驗探究前期的工作只有依靠歸納才能最終體現(xiàn)出來。隨著中學生知識技能水平的提升，數(shù)據(jù)的收集、處理能力不斷提高，歸納過程的訓練為提高中學生邏輯思維能力，并進而全面提升科學素質(zhì)提供了良好的途徑。所以，對于中學生，尤其是高中生，在實驗探究學習過程中，歸納能力的培養(yǎng)應得到充分重視。

教師在這一階段起到很重要的弓I導作用。面對這么多引起讀數(shù)變化的現(xiàn)象，如何發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在本質(zhì)，對學生來說是有一定難度的。教師可以這樣啟發(fā)，這是—個力學現(xiàn)象，而記錄的動作是運動學現(xiàn)象，應該從動力學的角度找出一個或幾個物理量來進行比較、歸納。在此基礎(chǔ)上逐步歸納到物體的加速度狀態(tài)引發(fā)超重與失重的結(jié)論并導出理論上的證明。

從有限事實歸納出的結(jié)論是否具有普遍意義，一要看其是否得到理論支持，二要看其能否指導更廣范圍的實踐。接下來，教師可提出一些與超重、失重有關(guān)的實驗課題，讓學生依據(jù)所歸納的理論進行分析、預見結(jié)果、操作、驗證。