陳亮　張德學(xué)

探究實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的一種重要的方法和手段，它把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展現(xiàn)在學(xué)生面前，能引起學(xué)生的觀察、思考，使學(xué)生認(rèn)識物理概念和規(guī)律“事半功倍”，是深受學(xué)生歡迎的實(shí)驗(yàn)形式，也是教師施展教學(xué)藝術(shù)的獨(dú)特方法.要想最大程度地發(fā)揮探究實(shí)驗(yàn)的作用，在探究實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問題.

一、 提高可見度

探究實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是讓全體學(xué)生對具體的物理現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)過程通過感官直接觀察和感受，考慮到實(shí)驗(yàn)的條件以及感官易受外界條件的制約，要盡可能地增大探究實(shí)驗(yàn)的可見度，提高探究實(shí)驗(yàn)的直觀性，最大程度地發(fā)揮探究實(shí)驗(yàn)的作用.

1.克服空間條件制約

有些探究實(shí)驗(yàn)容易在水平面上完成，卻不利于學(xué)生觀察，如果對此類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“化面為體”的處理，就可以提高可見度.例如，磁感線的探究實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)將適量的鐵屑均勻地灑在玻璃板上，并置于磁鐵上，通過連續(xù)輕微的敲擊玻璃板，使磁鐵在磁場中逐漸有序排列.這樣實(shí)驗(yàn)雖然完成了，但只能進(jìn)行平面展示.如果事先準(zhǔn)備了一張大小合適的稍厚白紙，在一面均勻地涂抹上膠水，利用膠水的白紙面將玻璃板上的鐵屑粘住就可以進(jìn)行豎直展示了.

2.克服時(shí)間條件制約

有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變化比較快，不易于學(xué)生觀察，如果采用定性比較的方法，就可以增大直觀性.“如探究皮球從手中落地又彈起的這一過程中能量的轉(zhuǎn)化”我們可以給皮球涂上黑顏色，讓它落地.這樣就會(huì)在落地處留下了大小不同的黑色圓斑，我們可以根據(jù)圓斑的大小以及皮球彈起的高度就很容易地比較出動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化.

3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置和方法

現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的一些實(shí)驗(yàn)探究效果往往不盡人如意，如果對實(shí)驗(yàn)裝置和方法進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，可以克服不足，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的直觀性.在探究電流做功的實(shí)驗(yàn)中，我們可以進(jìn)行下列改進(jìn)：

將電動(dòng)剃須刀的直流電動(dòng)機(jī)部分固定在鐵架臺(tái)的頂端，從而代替了原實(shí)驗(yàn)中的滑輪和直流電動(dòng)機(jī)，這樣避免了原實(shí)驗(yàn)的操作上的復(fù)雜，提高實(shí)驗(yàn)的的可見度.

二、增大可信度

探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁_(dá)到預(yù)期的效果，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵.只有增大探究實(shí)驗(yàn)的可信度，才能確保實(shí)驗(yàn)的成功.

1.鋪墊實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備知識

學(xué)生對探究實(shí)驗(yàn)中所展示的物理現(xiàn)象的本質(zhì)認(rèn)識，離不開一定的物理準(zhǔn)備知識.一般地說，學(xué)生關(guān)于某個(gè)物理問題的準(zhǔn)備知識越豐富，其思維也就越活躍、越深刻，因此，每一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，教師都要在認(rèn)真分析研究學(xué)生實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)做一些必要的講解，介紹實(shí)驗(yàn)所需的一些準(zhǔn)備知識，強(qiáng)調(diào)學(xué)生觀察所注意的事項(xiàng)，講解既可以在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行，也可以配合實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行.通過鋪墊實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備知識，促進(jìn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的深入認(rèn)識，從而提高實(shí)驗(yàn)的可信度.

2.克服知識遷移的負(fù)效應(yīng)

學(xué)習(xí)活動(dòng)總是在一定的知識和技能基礎(chǔ)上進(jìn)行的，已有的知識對后繼學(xué)習(xí)要產(chǎn)生一定的影響，即所謂知識的遷移作用，遷移作用具有正、負(fù)效應(yīng).如果在教師的探究過程中，學(xué)生已有的知識將他們的思維引入歧途，這就是知識的負(fù)遷移.比如，關(guān)于驗(yàn)證大氣壓存在的“覆杯實(shí)驗(yàn)”，有的學(xué)生會(huì)誤認(rèn)為紙片沒有掉下來，是因?yàn)樗匙”诩埰淖饔媒Y(jié)果.再如“玻璃瓶形變”實(shí)驗(yàn)，部分學(xué)生會(huì)所學(xué)過的“熱脹冷縮”知識來認(rèn)識毛細(xì)管中的液面上升現(xiàn)象……從而妨礙了他們學(xué)習(xí)新知識和認(rèn)清事物的本質(zhì).如果取一個(gè)重量合適的小螺母，放在杯中做“覆杯實(shí)驗(yàn)”，或者用橢圓形的瓶子做“玻璃瓶形變”實(shí)驗(yàn)，從不同側(cè)面擠捏造成毛細(xì)管中的液柱可升可降，就可以消除學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識.為了克服這種由知識遷移的負(fù)效應(yīng)給探究實(shí)驗(yàn)帶來的不良影響，教師應(yīng)從具體的探究實(shí)驗(yàn)出發(fā)，在學(xué)生認(rèn)識水平的基礎(chǔ)上，采取增補(bǔ)探究等措施進(jìn)行防范和矯正，保證探究實(shí)驗(yàn)的可信度.

三、增強(qiáng)趣味性

教育心理學(xué)指出：人的各種活動(dòng)都是由一定的動(dòng)機(jī)所引起的，學(xué)生的學(xué)習(xí)也是被一定的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)所支配，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的重要表現(xiàn)形式.設(shè)計(jì)趣味性的探究實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)良好的物理情景，可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心，激發(fā)出極大的學(xué)習(xí)動(dòng)力.

1.新——推陳出新，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

2.奇——出奇制勝，更能引起學(xué)生的好奇心

如，“壓強(qiáng)概念的引入”實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)無底無蓋的木箱上面貼上一張白紙，紙面張緊，將四塊磚輕輕的平放放在白紙上，學(xué)生可以觀察到紙面下凹，但沒有破裂.如果單獨(dú)將一塊磚輕輕地豎直放在白紙上，白紙卻破裂了.學(xué)生對一張白紙能承受的四塊磚而紙不破感到吃驚；而對白紙竟不能承受一塊豎直地磚更感到不可思議.在學(xué)生積極思維的基礎(chǔ)上，教師適當(dāng)啟發(fā)、引導(dǎo)，很自然地引出壓強(qiáng)的概念.

3.趣——“興趣是最好的老師”，輕松的學(xué)習(xí)氛圍往往學(xué)習(xí)效率更高

如，學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)的“魔球”探究：將一個(gè)實(shí)心的小球，中間挖一個(gè)彎曲的小通道，如圖2所示.用細(xì)繩穿過小孔，通過手拉兩端細(xì)繩的松緊程度，就可以控制小球下滑的快慢及隨意停止.這樣的探究很容易吸引學(xué)生的注意力，揭秘的過程就是壓力大小與摩擦力大小關(guān)系的學(xué)習(xí)過程

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總之，在探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體，處于主體地位；探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果取決于實(shí)驗(yàn)本身以及教師指導(dǎo)作用的發(fā)揮.只有充分注意以上幾個(gè)問題，并在實(shí)踐中進(jìn)行合理有效地應(yīng)用，才能在“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”三個(gè)維度上，提高學(xué)生的綜合素質(zhì).