◇ 江蘇 辛天佐
實驗探究教學(xué)在高中物理教學(xué)中的實踐研究
◇江蘇辛天佐
實驗探究教學(xué)是指在課堂教學(xué)中,教師通過創(chuàng)設(shè)一定的實驗情境,引導(dǎo)學(xué)生運用已有知識和經(jīng)驗,自主發(fā)現(xiàn)、積極探究、猜想假設(shè),并主動設(shè)計實驗方案動手實踐操作,從而自主建構(gòu)知識,提升學(xué)習(xí)能力.對此,筆者結(jié)合教學(xué)實際,就如何在高中物理教學(xué)中開展實驗探究教學(xué)談一下自己的幾點看法和體會.
1創(chuàng)設(shè)實驗情境,設(shè)疑激趣誘思,調(diào)動探究動機
良好的學(xué)習(xí)情境,往往有助于喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動學(xué)生的求知欲望,促使學(xué)生自主學(xué)習(xí).物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),在高中物理實驗探究教學(xué)中,教師要立足實際,圍繞教學(xué)目標,精心設(shè)計良好的實驗情境,提出有效問題,誘導(dǎo)學(xué)生獨立思考、主動參與、積極探究、交流解釋,從而觸發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)情感和求知欲望,提升學(xué)生探究熱情.如探究“失重與超重”時,筆者進行以下演示實驗:首先取一條紙帶,在紙帶中央剪一個小缺口,紙帶的一端系上一重物,另一端用手拖住,然后提起重物做向上勻速運動,突然停止,紙帶完好無損;接著提起重物做向下勻速運動,突然停止,此時紙帶依然完好如初;再次提起重物做向下加速運動,突然停止,紙帶斷裂.針對這一演示實驗現(xiàn)象,筆者在此基礎(chǔ)上提出問題:紙帶為什么會斷?是在什么情況下出現(xiàn)斷裂的?啟發(fā)學(xué)生觀察、分析、思考、探究、交流、討論,從而深化理解,內(nèi)化知識.
2引領(lǐng)猜想假設(shè),開展探究,自主建構(gòu)知識
猜想假設(shè)、實驗探究是實驗探究教學(xué)至關(guān)重要的環(huán)節(jié).在實驗探究教學(xué)中,教師要給學(xué)生提供充足的探究時間,引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮豐富的想象力,運用已有生活經(jīng)驗和知識能力對物理問題進行猜想、預(yù)測、假設(shè)以及判斷,積極主動地提出自己的觀點看法,大膽猜測結(jié)果,然后根據(jù)自己的猜想假設(shè),明確實驗?zāi)康暮驮?自主設(shè)計實驗方案,開展實驗探究,通過用心觀察、記錄、分析、對比實驗現(xiàn)象,從而驗證猜想的合理性和正確性,探究出物理現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律.如在探究“物體加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”時,筆者首先提出了以下問題:物體加速度與力、質(zhì)量存在何種定量關(guān)系?如何研究它們的定量關(guān)系?然后引導(dǎo)學(xué)生思考分析、猜想假設(shè):1) 當m一定時,F大,加速度大;2) 當F一定時,m大,加速度?。又诖嘶A(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計實驗方案,動手實驗操作,驗證猜想.實驗過程中如下:1) 用天平測出小車和重物的質(zhì)量m0和m,記錄數(shù)據(jù);2) 根據(jù)實驗裝置圖連接好實驗器材(注意小車上不要系上懸掛重物的細繩),平衡摩擦力;3) 懸掛重物的細繩系在小車上,繞過定滑輪,然后接通電源放開小車,選取紙帶記錄小車運動過程,并標注好牽引力;4) 在保持小車質(zhì)量不變的前提下,改變所掛重物的重力,或在保持小車所受合力不變的基礎(chǔ)上,在小車上加放砝碼,重復(fù)上述實驗,做好相應(yīng)記錄.最后,指導(dǎo)學(xué)生整理記錄實驗數(shù)據(jù),根據(jù)實驗現(xiàn)象,總結(jié)歸納,得出結(jié)論:當質(zhì)量一定時,加速度與力的大小成正比;當力的大小一定時,加速度與物體質(zhì)量成反比.
3注重實驗延伸,拓展應(yīng)用空間,強化鞏固提升
在高中物理實驗探究教學(xué)中,教師要注意實驗延伸,通過相關(guān)物理實際問題,強化鞏固學(xué)生知識理解,培養(yǎng)學(xué)生知識遷移、綜合分析和運用能力;同時,要注意引導(dǎo)學(xué)生回歸生活,拓展應(yīng)用空間,利用生活中常見的物理現(xiàn)象,開展課外興趣實驗,或自備器材,動手操作,進行簡易家庭實驗操作,從而激活學(xué)生創(chuàng)新思維,提高學(xué)生實驗探究和自主創(chuàng)造能力.例如學(xué)習(xí)了“閉合電路的歐姆定律”后,筆者布置了以下實驗任務(wù):在某校開展的科技活動中,為了測出一個未知電阻的阻值Rx,現(xiàn)有如下器材:讀數(shù)不準的電流表A、定值電阻R0、電阻箱R1、滑動變阻器R2、單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2、電源和導(dǎo)線.(1) 畫出實驗電路圖,并在圖上標出所選用器材代碼;(2) 寫出主要的實驗操作步驟.
圖1
分析(1) 實驗電路圖如圖1所示.
(2) 具體實驗步驟如下:① 連接Rx和S2, 并記錄電流表指針所指位置;② 連接R1和S2,保持R2不變,調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表的指針指在原位置,并記下R1,則Rx=R1.
總之,實驗探究教學(xué)作為新課程改革所倡導(dǎo)的一種重要的學(xué)習(xí)方式,有助于充分調(diào)動學(xué)生主觀能動性和學(xué)習(xí)積極性,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力、實驗操作能力以及綜合分析和解決問題的能力.在平時教學(xué)中,教師要加以重視,優(yōu)選有效策略,提高教學(xué)實際成效.
(作者單位:江蘇省阜寧中學(xué))