溫清凌

隨著我國(guó)新課改的進(jìn)行，高中物理教育工作者越來(lái)越重視探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提倡在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，自主探究的能力，合作學(xué)習(xí)的能力.本文結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，主要就探究實(shí)驗(yàn)法在高中物理課堂教學(xué)中的有效實(shí)踐，進(jìn)行簡(jiǎn)要分析.

一、根據(jù)問題制定方案，培養(yǎng)學(xué)生合作探究的能力

人教版高中物理必修1中第一章和第二章的教學(xué)內(nèi)容均和運(yùn)動(dòng)有關(guān)，描述了物體的普遍運(yùn)動(dòng)規(guī)律.

某位教師在教學(xué)這一塊內(nèi)容時(shí)，對(duì)教學(xué)的方案內(nèi)容作出了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，將“對(duì)速度的測(cè)量”以及“研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容濃縮在了一堂物理課上.這位教師首先是按照教材上的內(nèi)容，并結(jié)合多媒體課件，給學(xué)生講解了時(shí)間、位移、速度等基本知識(shí)，幫助學(xué)生打好理論基礎(chǔ).而后，這位教師向?qū)W生提出了一個(gè)問題：“學(xué)生，我們都知道用位移除以時(shí)間就能得出速度.那么，在實(shí)驗(yàn)室中，條件有限的情況下，我們要如何設(shè)計(jì)才能既準(zhǔn)確又方便的測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的速度呢？同時(shí)，速度隨時(shí)間的改變是具有相應(yīng)的變化規(guī)律的，我們要怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這種規(guī)律呢？”在這位教師的提問和不看書的要求下，學(xué)生紛紛開始嘗試自己制定一套測(cè)量速度并研究速度變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)方案.經(jīng)過這位教師的引導(dǎo)，以及學(xué)生小組之間的討論，最后學(xué)生提出了“利用一種可以計(jì)量單位時(shí)間并同時(shí)能標(biāo)明位移的計(jì)時(shí)測(cè)量工具來(lái)測(cè)算物體運(yùn)動(dòng)的速度”的構(gòu)想，在教師的進(jìn)一步引導(dǎo)之后，學(xué)生最終將這種構(gòu)想統(tǒng)一到了“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”上.

高中物理教學(xué)已經(jīng)由原來(lái)的“傳道式”教學(xué)轉(zhuǎn)變成了現(xiàn)今強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)的動(dòng)態(tài)課堂教學(xué).在教師精心設(shè)計(jì)的問題當(dāng)中，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的理念，可以自行組成合作探究小組，針對(duì)具體問題制定合理有效的解決方案，提升自己解決問題的能力.

2.結(jié)合情境創(chuàng)設(shè)問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力

物理學(xué)是一門根據(jù)實(shí)際的問題提出假設(shè)，進(jìn)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證的一門學(xué)科.高中物理教學(xué)中，包含有大量的測(cè)量性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)以及驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn).大部分的高中物理教學(xué)，教師往往容易陷入“填鴨式”教學(xué)的誤區(qū)，僅僅是一味的將這些實(shí)驗(yàn)知識(shí)傳授給學(xué)生，卻忽視了對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng).人教版新課標(biāo)的高中物理教材，其中編有大量的重視鍛煉學(xué)生能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容.教師在教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合教材來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，注重創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力.

某位教師在教學(xué)高中物理第四章“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的時(shí)候，設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)情境：四個(gè)小朋友在冰面上玩耍，他們決定來(lái)一場(chǎng)比賽.其中一個(gè)胖小孩和一個(gè)瘦小孩分別坐在板凳上，另外兩個(gè)小朋友在后面推，這兩個(gè)負(fù)責(zé)推的小朋友力量是一樣的.兩人推動(dòng)十米以后同時(shí)放開，比較胖小孩和瘦小孩誰(shuí)在冰上誰(shuí)滑得更遠(yuǎn).剛接觸到這個(gè)情境時(shí)，學(xué)生紛紛以摩擦力的知識(shí)來(lái)解答，認(rèn)為瘦小孩受到的阻力小，作用力一樣的情況下，應(yīng)該是瘦小孩滑得更遠(yuǎn).結(jié)果這位教師利用多媒體課件模擬了一遍剛才的情境，學(xué)生都驚訝地發(fā)現(xiàn)，最后居然是胖小孩滑得更遠(yuǎn).就在學(xué)生紛紛猜疑時(shí)，這位教師適時(shí)問到：“學(xué)生，根據(jù)我們學(xué)過的牛頓定律，瘦小孩質(zhì)量小，加速度大，所以他加速快，同時(shí)受到的冰面摩擦力也小，但是為什么最后卻是胖小孩滑得更遠(yuǎn)呢？這其中必然有科學(xué)道理，但是學(xué)生能不看書，自己發(fā)現(xiàn)其中的道理嗎？”經(jīng)過這位教師的一番引導(dǎo)，學(xué)生紛紛組成了小組進(jìn)行討論，有的還拿出了稿紙進(jìn)行演算.這位教師又給學(xué)生放映了其他類似的現(xiàn)象，比如，在一堆摞起來(lái)的棋子中快速打掉中間的一顆，其他的棋子還是保持原狀.在這位教師的點(diǎn)撥下，學(xué)生終于有所領(lǐng)悟，得出了“質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不易改變”這一假設(shè).可見這位教師的課堂設(shè)計(jì)起到很好的教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力.

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力

對(duì)于學(xué)生能力的培養(yǎng)，不能僅局限于對(duì)學(xué)生思維能力上的開發(fā)，還要重視學(xué)生對(duì)實(shí)際動(dòng)手操作能力的培養(yǎng).要知道，提出解決方案終究只是紙上談兵，而切實(shí)有效，可以操作的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，才是高中物理教學(xué)真正應(yīng)該重視的地方.培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)的能力，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力來(lái)說(shuō)，是意義重大的.

如，上述的學(xué)生提出設(shè)計(jì)“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)的這個(gè)例子，其實(shí)一開始，學(xué)生的構(gòu)想十分幼稚.因?yàn)槿狈?shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在一開始，提出了“在光滑的平面上，用彈簧秤拉動(dòng)小木塊做水平勻速運(yùn)動(dòng)和勻加速運(yùn)動(dòng)，并用刻度尺測(cè)量位移，用秒表記錄時(shí)間，從而計(jì)算出物體運(yùn)動(dòng)的速度并研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這個(gè)構(gòu)想看似可行，但其實(shí)具有不可操作性.教師在教學(xué)時(shí)，首先肯定了學(xué)生這個(gè)設(shè)計(jì)上的原理的正確性和科學(xué)性，保證了學(xué)生的積極性.之后，這位教師又問學(xué)生：“學(xué)生，你們有設(shè)計(jì)好這個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作步驟和實(shí)驗(yàn)器材嗎？我想問，單就‘光滑的平面這一個(gè)條件，你們要如何來(lái)準(zhǔn)備呢？”教師的這個(gè)問題一下就點(diǎn)醒了學(xué)生，使他們意識(shí)到了自身設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，即具有不可操作性.這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是毫無(wú)意義的.之后，在這位教師的引導(dǎo)下，學(xué)生一步步提出了類似于“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想.在學(xué)生提出了這樣的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想之后，教師又進(jìn)一步要求學(xué)生分成小組進(jìn)行討論和設(shè)計(jì)，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)的所需要的器材、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)、原理、目的等全部設(shè)計(jì)出來(lái).在學(xué)生分小組完成設(shè)計(jì)之后，這位教師又要求學(xué)生派小組代表上講臺(tái)來(lái)發(fā)表自己小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，然后再由其他小組來(lái)評(píng)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性.在這一過程中，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到很大的提高.選出了最佳實(shí)驗(yàn)方案后，教師又要求學(xué)生自行組織完成實(shí)驗(yàn)，這樣，學(xué)生的實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手解決問題的能力也得到了極大的鍛煉.

高中物理課堂的教學(xué)手段眾多，然而，實(shí)驗(yàn)探究法卻是極為重要的教學(xué)方法.物理作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)疑是極為重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一.隨著新課改的進(jìn)行，高中物理教學(xué)的目標(biāo)也越來(lái)越著重于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展創(chuàng)新精神以及培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力上.