曹雪蓮

摘要： 作者就探究性實(shí)驗(yàn)，開展探究性實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的幾個問題，以及開展探究性實(shí)驗(yàn)的手段和措施，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談了做法和體會。如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要有可探究性，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重探究的過程和探究的質(zhì)量，改演示實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，在驗(yàn)證性和測量性實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充探究性實(shí)驗(yàn)，精選課外小實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充探究性實(shí)驗(yàn)等，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣和素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 高中物理探究性實(shí)驗(yàn)自主學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)

新課程的全面實(shí)施為新時期教育教學(xué)工作注入了活力，新課程新理念運(yùn)用到課堂教學(xué)中，使課堂教學(xué)發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的變化，特別是對實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，對培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力起到了積極的促進(jìn)作用。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的一種重要手段，作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究的重要載體，為學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識和技能親自探索“新”規(guī)律、發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象，培養(yǎng)科學(xué)研究的精神搭建了一個新的平臺。高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“科學(xué)探究”理念，為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入了科學(xué)探究的豐富內(nèi)涵，從科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)的高度指明了加強(qiáng)科學(xué)探究的方向，提出了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識和能力的教學(xué)目標(biāo)。科學(xué)探究不僅僅是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方向和目標(biāo)，更重要的是改變著學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，從小就培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的素養(yǎng)。因此，在物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，要抓好探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并不失時機(jī)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生逐步形成良好的科學(xué)態(tài)度和深厚科學(xué)素養(yǎng)。

一、什么是探究性實(shí)驗(yàn)

探究性實(shí)驗(yàn)是不知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往有多種。要看實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能判斷實(shí)驗(yàn)假設(shè)的正確與否。不同于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，探究性實(shí)驗(yàn)是在假設(shè)的指引下獲取支持或推翻假設(shè)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)論證，是以實(shí)驗(yàn)為載體探究科學(xué)結(jié)論形成和發(fā)展的過程，是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的知識、技能，把自己當(dāng)做新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者，通過實(shí)驗(yàn)親自發(fā)現(xiàn)問題。目的是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與，樂于探究，勇于實(shí)驗(yàn)，勤于思考，通過實(shí)驗(yàn)探究，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識和技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力。探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是學(xué)生自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是猜想，并沒有真正了解，通常指學(xué)生各種自主的探究活動，目的是使學(xué)生由單純獲取書本知識轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^自己動手操作、親身體驗(yàn)來獲取知識，注重的不單單是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，更關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究的過程，以鍛煉提高他們獲取知識的能力，從而激發(fā)科學(xué)探究奧妙的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和終身學(xué)習(xí)的能力，不斷提高實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)素養(yǎng)。

二、開展探究性實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的幾個問題

由于長期以來受應(yīng)試教育和升學(xué)率的影響，重知識的傳授而忽視能力培養(yǎng)的教學(xué)觀一直根深蒂固，這對實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生了一定的影響，注重知識，關(guān)注結(jié)果的學(xué)習(xí)方式或多或少的依然存在，因此，我們必須改變以下幾種錯誤的做法。一是避免實(shí)驗(yàn)教師怕麻煩和學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗的現(xiàn)狀，直接將實(shí)驗(yàn)結(jié)果或是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象告訴學(xué)生，將探究性實(shí)驗(yàn)變?yōu)轵?yàn)證性實(shí)驗(yàn)；二是防止大量的時間反復(fù)練習(xí)大量的同類習(xí)題反復(fù)鞏固訓(xùn)練的題海戰(zhàn)術(shù)；三是在已經(jīng)做多探究性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將所要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容再次設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)。

三、開展探究性實(shí)驗(yàn)的手段和措施

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要有可探究性。

從目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)前的不少物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們也在忙于收集數(shù)據(jù)，解釋并求證結(jié)果，但是如何根據(jù)有限的線索確定證據(jù)收集的方向，如何在不止一個可能合理的解釋面前做出決策呢？這是決定實(shí)驗(yàn)探究性意義的關(guān)鍵，但這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)往往有時被實(shí)驗(yàn)教師所代替，是探究性實(shí)驗(yàn)缺乏真正意義上的探究。例如在研究“浸在液體里的物體，其所受浮力大小問題”時，如果把物體排開的液體收集起來稱一下，就會發(fā)現(xiàn)它的重量剛好等于浮力的大小。這個結(jié)果無疑可以作為著名的阿基米德定律的實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)。但最關(guān)鍵的問題是，人們一開始怎么會想到要設(shè)法去收集那一部分剛好由于物體的浸入而被排擠開的液體呢？因此，探究性實(shí)驗(yàn)中的探究性設(shè)計(jì)往往需要深層次的思考，更需要我們?nèi)ネ诰颉膶?shí)驗(yàn)的條件跨越到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，需要我們對實(shí)驗(yàn)精心設(shè)計(jì)，當(dāng)然也需要學(xué)生通過嘗試錯誤，得出假設(shè)并驗(yàn)證假設(shè)來尋找。

2.探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重探究的過程和探究的質(zhì)量。

評價一節(jié)探究性實(shí)驗(yàn)課的成功與否，沒有必要去糾纏這節(jié)課經(jīng)歷了探究的幾個環(huán)節(jié)，或是每個探究過程是否達(dá)到了自主探究的程度，更沒有必要去追求學(xué)生在程序上和形式上重復(fù)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。關(guān)鍵是看學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的過程和探究實(shí)驗(yàn)的活動質(zhì)量。因此，沒有必要把探究性實(shí)驗(yàn)神秘化。因此，探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)并不是一種程序化設(shè)計(jì)，而應(yīng)當(dāng)考慮學(xué)生的實(shí)際狀況的基礎(chǔ)上挖掘?qū)嶒?yàn)本身具有探究意義的因素。當(dāng)然，自由式的探究實(shí)驗(yàn)也不是學(xué)生隨意性的實(shí)驗(yàn)，同樣需要實(shí)驗(yàn)教師的設(shè)計(jì)、指導(dǎo)和調(diào)控，讓學(xué)生真正體驗(yàn)探究的樂趣和意義。

3.改演示實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)。

物理教材中大量的演示實(shí)驗(yàn)，在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，往往由實(shí)驗(yàn)教師先講解、演示，然后把觀察到的現(xiàn)象、結(jié)論總結(jié)出來，學(xué)生在這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中被動地接受知識，不能激發(fā)實(shí)驗(yàn)的熱情和探究的欲望。因此，在探究性實(shí)驗(yàn)理念下，要在演示實(shí)驗(yàn)中，把部分有探究價值的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)，通過挖掘演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的創(chuàng)造因素，提供給學(xué)生更大的思考空間，例如：“共點(diǎn)力合成的平行四邊形法則”、“機(jī)械能守恒定律”都可以轉(zhuǎn)化為學(xué)生的探究性實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)在使學(xué)生體驗(yàn)規(guī)律的過程中，增強(qiáng)了探究的欲望，加深了對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中獨(dú)立思考、自主探索，在具體的實(shí)驗(yàn)操作中掌握物理知識和探究的方法。

4.改造驗(yàn)證性和測量性實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充探究性實(shí)驗(yàn)。

現(xiàn)行的高中物理教材中學(xué)生的探究性實(shí)驗(yàn)很少，這顯然不利于學(xué)生探索能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，要將驗(yàn)證性和測量性實(shí)驗(yàn)等知識應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究性實(shí)驗(yàn)。比如研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中通過自己的觀察認(rèn)識電磁感應(yīng)的規(guī)律，并總結(jié)楞次定律，定性總結(jié)出感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)，從而達(dá)到自主學(xué)習(xí)、自主探究的目的。

此外，精選課外小實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充為探究性實(shí)驗(yàn)也是我們所提倡的。如鼓勵家庭小實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用日常生活中的常用物品進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，或是進(jìn)行自主釋題性小實(shí)驗(yàn)，針對教材中某些疑點(diǎn)、難點(diǎn)，學(xué)生利用活動課自發(fā)進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)科學(xué)探究的興趣和素養(yǎng)。