摘 要： 物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理實驗是物理學(xué)科區(qū)別于其他學(xué)科的顯著特征，是培養(yǎng)思維能力、操作能力有效載體，是得出結(jié)論的重要依據(jù)。探究性實驗教學(xué)在物理教學(xué)中有不可替代的地位和作用。本文對“探究性實驗”“自主設(shè)計實驗”“開展課外實驗”提出了相應(yīng)的思考。

關(guān)鍵詞： 驗證性實驗 探究性實驗 自主設(shè)計實驗 高中物理實驗教學(xué)

探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，在一定情境中發(fā)現(xiàn)問題，以類似科學(xué)研究的方式，通過自主地探索研究，解決問題并獲得知識、技能、情感與態(tài)度的發(fā)展，尤其是探索精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過程。物理實驗是物理學(xué)科的產(chǎn)生和發(fā)展過程中最現(xiàn)實、生動、有效、嚴密的載體，是物理學(xué)科區(qū)別于其他學(xué)科的顯著特征。物理學(xué)科的這一基本特征，體現(xiàn)了探究性實驗在物理教學(xué)中的突出地位和獨特作用。經(jīng)過在教學(xué)實踐中開展探究性實驗的初步嘗試，我認為在高中物理教學(xué)中開展探究性實驗應(yīng)注意以下幾個方面。

一、把“驗證性實驗”設(shè)計成“探究性實驗”

驗證性實驗的目的是讓學(xué)生通過實驗驗證自己學(xué)過的相關(guān)理論的正確性，從而加深對知識的理解，提高推理能力、分析能力、訓(xùn)練其實驗技能。如驗證機械能守恒定律等。探究性實驗是在不知曉實驗結(jié)果的前提下，學(xué)生根據(jù)問題研究的需要在自我假設(shè)的指引下去獲取支持或推翻假設(shè)的探究過程。探究性實驗的目的在于讓學(xué)生通過觀察測量活動和歸納概括的思維方式來建立概念和規(guī)律，讓學(xué)生接觸探究和發(fā)現(xiàn)的過程和方法，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造能力、批判能力、探究能力。如探究求功和速度變化的關(guān)系等。

當前高中物理教材中把以往許多驗證性實驗改成了探究性實驗，比如把驗證力的平行四邊形定則改成了探究求合力的方法。這充分說明了探究對學(xué)生學(xué)習(xí)的重要性。所以我們在實際教學(xué)中可以把一些演示實驗設(shè)計為探究性實驗，對當前物理學(xué)習(xí)中的重、難點進行專項研究，促使學(xué)生對當前學(xué)習(xí)到的知識予以鞏固，達到對重點知識的深層次理解，以便對難點知識有效突破。

二、自主設(shè)計探究性實驗

在具體的教學(xué)過程中，有必要結(jié)合教學(xué)進度，自己設(shè)計一些探究性實驗。例如：在學(xué)習(xí)單擺知識時，可以設(shè)計探究單擺周期與什么因素有關(guān)的實驗。過程如下：

實驗：（1）做一個單擺；（2）把單擺固定在桌上使其能自由擺動；（3）觀測并記錄15秒單擺擺動的次數(shù)。

提出問題：為什么每個小組記錄的擺動次數(shù)不一樣？

猜想與假設(shè)：測量有問題、與繩子的長度有關(guān)、與小球的直徑有關(guān)、與小球的質(zhì)量有關(guān)、與啟動高度有關(guān)……

設(shè)計實驗：分組做不同的實驗

分析與討論：比較每組的數(shù)據(jù)

結(jié)論：擺動次數(shù)的差別是繩子的長度不同造成的。

進一步：將不同繩長的單擺與擺動次數(shù)對應(yīng)起來。

分析、討論、結(jié)論：一定時間內(nèi)單擺擺動的次數(shù)隨繩子的長度的減少而增加……

在具體的學(xué)習(xí)過程中，多鼓勵學(xué)生對一些有疑點的問題進行分組討論，分別設(shè)計實驗方案并動手做實驗來解決問題。在設(shè)計方案過程中老師作適當?shù)闹更c，讓他們進行大膽探索，最后經(jīng)過探索并討論得出結(jié)論，從而抓住了解決問題的突破口。這樣讓學(xué)生運用貯存在自己頭腦中的知識，通過獨立探索來獲取新知識，在新情境中解決新問題，產(chǎn)生新見解。不但使學(xué)生掌握了知識和技能，而且培養(yǎng)了他們不斷探索、大膽創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。

三、引導(dǎo)開展課外探究性實驗

物理是一門與社會、生活密切聯(lián)系的學(xué)科，在我們高一階段開設(shè)了研究型學(xué)習(xí)和通用技術(shù)科目。是為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)的課堂知識與生活實踐能有機地結(jié)合起來。在教材上也給我們留下了許多值得研究的小課題。比如分析自行車上的圓周運動、菜刀上的力學(xué)問題、搖繩是否可以發(fā)電，等等，讓學(xué)生在課余時間，根據(jù)興趣和愛好自愿組成一組，通過收集資料，分析研究，設(shè)計可行的實驗方案，動手探究實驗，最后得出實驗結(jié)論，當然通過一系列的活動，也許學(xué)生得不到正確的結(jié)論，但是一定可以發(fā)現(xiàn)許多問題。愛因斯坦說：“發(fā)現(xiàn)一個問題比解決一個問題更重要?！碑攲W(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題時，說明他經(jīng)過了認真的研究和思考，這是一個理論與實踐相融合的過程，鞏固了知識又開發(fā)了思維。在這種情況下需要老師幫助學(xué)生分析實驗失敗的原因，充分肯定學(xué)生的探究過程和探索精神，培養(yǎng)他們養(yǎng)成主動探究的意識和習(xí)慣，至于探究結(jié)果，相對于過程來說并不是很重要了。

四、對開展探究性實驗的幾點思考

在實施探究性實驗教學(xué)過程中，我對開展探究性實驗教學(xué)總結(jié)出以下幾點建議。

（一）在開展探究性實驗的過程中，老師要為學(xué)生設(shè)計合適的實驗內(nèi)容。內(nèi)容的選擇不能過于繁雜，要適合學(xué)生的年齡特點和認知水平，要依據(jù)學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律分層次展開，分階段提高。

（二）在開展探究性實驗的過程中，老師應(yīng)滿足學(xué)生的探究欲、保護學(xué)生的好奇心，鼓勵學(xué)生大膽地提出自己的想法。即使學(xué)生提出的不全面、不完善甚至錯誤的實驗方案，老師也要找出其中閃光的地方給予表揚和鼓勵，充分肯定學(xué)生在提出實驗方案的過程中能主動參與的精神和敢于設(shè)想作風(fēng)。

（三）在開展探究性實驗的過程中，老師應(yīng)該給學(xué)生動手操作的機會，在保證安全的前提下允許學(xué)生按照自己的方案進行實驗活動，在學(xué)生研究設(shè)計，動手準備，親自操作的過程中，讓學(xué)生經(jīng)歷失敗的磨難、體驗操作的樂趣、感受進步的欣喜、享受成功的喜悅，從而鍛煉學(xué)生的探究能力，并培養(yǎng)堅韌不拔的品質(zhì)。

參考文獻：

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