劉暢

摘 ? 要：物理實驗是物理教育的一個重要組成部分，對學生的科學素質(zhì)的培養(yǎng)具有重要作用。將探索性實驗融入固體物理教學中，更有助于學生對抽象的物理概念和規(guī)律的理解，同時還能培養(yǎng)學生創(chuàng)新的科學探索精神。論文在對探索性實驗以及固體物理的相關(guān)概念進行解釋后，對將探索性實驗融入固體物理教學的具體應用與現(xiàn)實意義進行了詳細分析，指出探索性實驗在固體物理教學及研究發(fā)展方面所具有的重要作用。

關(guān)鍵詞：探索性實驗 ?固體物理 ?物理教育 ?關(guān)聯(lián)性

中圖分類號：P631.43 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（a）-0195-02

1 ?探索性實驗的相關(guān)概念

探究一般分為廣義的探究和狹義的探究。廣義的探究通常指人們對于任何感興趣的事物產(chǎn)生的探求其答案的欲望及伴隨而來的思維和行為方式，而狹義的探究則專指科學領(lǐng)域的探究即科學探究。探索性實驗通常指人們在從事開創(chuàng)性的研究工作時，為了探究未知事物或現(xiàn)象的性質(zhì)和規(guī)律而進行的實踐活動。它是中學物理實驗教學的重要組成部分，不僅對建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識至關(guān)重要，同時，它還有助于培養(yǎng)學生觀察、思考、探索事物的能力，促進其養(yǎng)成良好的學習習慣。

中學物理課堂教學中所稱的“探索性物理實驗”實際上都是學生在老師的指導下對已知物理規(guī)律進行模擬，對其結(jié)論進行探索和驗證的過程。通過實驗，引導學生觀察現(xiàn)象，分析產(chǎn)生的結(jié)果，從而找出規(guī)律，獲得知識，提高能力。學生在這種探索過程中加深了對已知科學規(guī)律的認識和理解，有助于其更深入的再學習，同時其對科學的向往和探索科學的興趣被激發(fā)起來，有助于挖掘其再探索和創(chuàng)新的潛能。

2 ?固體物理的相關(guān)解釋

作為以實驗為基礎(chǔ)的一門學科——物理學，它所涵蓋的知識和理論都是在不斷的科學探索和反復驗證過程中形成的。因此，實驗就成為學生學習物理獲取信息的主要渠道。物理學的實驗特點表現(xiàn)在：第一，物理學本身是建立在實驗的基礎(chǔ)上的。第二，有些物理概念是從自然現(xiàn)象抽象而來的，需要通過典型的實驗來幫助學生體會、認識，加深理解。第三，物理實驗的開放性和直觀性都有助于學生思維能力、動手能力和合作精神的顯著提高。

固體物理學是物理學中非常重要的一部分，也是與我們生活聯(lián)系較緊密的一部分。它主要研究固體的物理性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)組成以及固體中各種粒子運動形態(tài)和規(guī)律，涉及力學、熱學、聲學、電學、磁學和光學等各方面的內(nèi)容。固體被應用的范圍極廣，不同時代都有自己獨特的固體材料、器件和有關(guān)制品。20世紀40年代以前出現(xiàn)了現(xiàn)代固體物理學，它是先進的微電子、光電子、光子等各項技術(shù)和材料科學的基礎(chǔ)，對當時的電子技術(shù)發(fā)展具有重要作用。在當前科技發(fā)展，信息時代到來，各種新材料不斷出現(xiàn)，對新物質(zhì)性質(zhì)規(guī)律的探索研究是十分必要的。

3 ?探索性實驗在固體物理教學中的具體運用

將探索性實驗應用于固體物理教學中更有助于學生在理解前人科學理論的基礎(chǔ)上進行深入思考和再研究，探究理論形成的背景及由此帶來的其他影響，透徹理解固體物理的一些特性，對提高學生的創(chuàng)新能力，思維能力和實踐能力都具有很大的幫助。

教師在教學中應巧妙地設(shè)計課堂教學思路，把實驗探究作為突破口，貫穿于物理的整個教學過程中，在進行探索性實驗教學時，針對課本已有的物理定律及結(jié)論，設(shè)計一些綜合性、啟發(fā)性的問題，讓學生在問題的牽引下，設(shè)計實驗進行驗證和找出問題答案，可以組織學生分組實驗，引導學生合作交流，共同設(shè)計實驗，收集實驗數(shù)據(jù)，分析論證并得結(jié)論，之后進行小組討論，對得到的結(jié)論進行組內(nèi)評析，總結(jié)反思。一方面完成了對物理規(guī)律的驗證，同時也使學生的實驗技能得到鍛練，另一方面讓學生感受了科學探究的過程，體會到在探究過程中獲得成功的喜悅。通過實驗讓學生掌握了科學的學習方法和研究方法，使學生收集數(shù)據(jù)和處理問題的能力得以提高，也培養(yǎng)了學生們的合作意識。

教師應巧妙地運用探索性實驗對實驗課程的內(nèi)容和實驗項目進行拓展，引導學生將課內(nèi)知識延伸到生活中。鼓勵學生進行課外實踐活動，例如，探究物理在生活、生產(chǎn)技術(shù)上的應用，研究物理學與生活聯(lián)系密切的問題，這些都是學生比較感興趣的問題。比如，在研究導體電阻，額定電流等的相關(guān)問題時，教師可引導學生參考一下自己家里的電器，觀察不同電器所能承載電流的變化情況。也可以以家庭照明為例，讓學生自己設(shè)計一些更節(jié)能的照明方案等等，一系列與生活緊密聯(lián)系的案例會極大調(diào)動學生的學習興趣，學生在研究設(shè)計的過程中能力自然就不知不覺地提高了。

4 ?探索性實驗對固體物理教學的現(xiàn)實意義

在固體物理教學中，進行探索性實驗教學不僅有助于學生對已有規(guī)律結(jié)論的理解更有助于學生進一步學習能力的提高。教師可以靈活地將實驗探究運用于教學的各環(huán)節(jié)，利用巧妙的實驗和引人深思的發(fā)問引領(lǐng)學生進入探索的科學殿堂。從而使學生獲得豐富的物理思想和科學的物理方法以及創(chuàng)新的思維理念。實驗目的不單單是對規(guī)律的驗證和實驗技能的訓練，而是要在實驗的過程中使學生體驗到創(chuàng)新活動的樂趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，創(chuàng)新技能。讓學生自主實驗，做到手腦并用，對學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)以及良好的科學態(tài)度和學習習慣的養(yǎng)成具有重要意義。

4.1 更有助于學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成

探索性實驗應用于固體物理的教學中，使得學生在學習過程中不再拘泥于書本知識，不會只相信權(quán)威，更大程度上是質(zhì)疑權(quán)威。這樣在老師盡量少的限制與適度的幫助下，更有助于學生充分發(fā)揮自己的想象力和主觀能動性，深入思考，大膽探索，積極提出自己的新觀點、新想法，激大調(diào)動學生的學習欲望和創(chuàng)新潛能，從而培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和敢于挑戰(zhàn)的探索精神。

4.2 更有助于學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力的提升

探索性實驗一般是圍繞一個問題開展的，在教學過程中，教師會引導和啟發(fā)學生自主地發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，設(shè)計實驗方案，收集和分析實驗數(shù)據(jù)，在得出結(jié)論后進行成果交流，引導學生在利用已知知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，學習和掌握一些更科學的研究方法，一定程度上培養(yǎng)了學生主動獲取知識的習慣及發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。

4.3 有助于學生收集、分析數(shù)據(jù)、甄別信息能力的培養(yǎng)

探索性實驗是一個相對開放的學習過程，在教學過程中，會引導學生利用多種有效有段，通過各種途徑獲得信息，并對這信息進行整理與歸納，選擇于主題有用的信息，從而提高了學生收集、分析數(shù)據(jù)、甄別信息的能力。

4.4 使學生學會分享和合作，有助于學生團隊意識的培養(yǎng)

具有團隊意識，能與隊員良好溝通與合作是現(xiàn)代人立足社會的所應具備的基本素質(zhì)。探索性實驗一般要求學生分組進行，每組有若干成員，大家在一起互想分工又互相合作，共同研究方案，分享數(shù)據(jù)信息和創(chuàng)意、研究成果，對發(fā)展學生的人際溝通能力和團隊合作精神具有積極意義。

5 ?結(jié)語

探索性實驗重在學生能自主實驗，自主創(chuàng)設(shè)條件，自主地選擇科學方法，自主地進行探究，通過自身體驗，獲得科學的概念和規(guī)律。作為以實驗為基礎(chǔ)的物理學，探索性實驗在其教學過程中發(fā)揮著巨大的促進作用。它使抽象晦澀難懂的物理概念變得簡單易學，學生在參與實驗的整個過程中，更加深入地理解和掌握了物理概念和規(guī)律。同時，在探索實驗過程中也會領(lǐng)略到物理學的科學思想，從而培養(yǎng)了學生的科學態(tài)度和探究能力，提高了學生的科學品質(zhì)。

參考文獻

[1] 吳晶晶.新課程理念下高中物理實驗探究教學的實踐研究[D].東北師范大學，2011.

[2] 姜洪麗.運用物理開放式教學培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的實踐與研究[D].哈爾濱師范大學，2013.

[3] 姚利輝.中學物理實驗教學中探究學習能力的培養(yǎng)[A].《教師教育能力建設(shè)研究》科研成果匯編（第七卷）[C].中國管理科學研究院教育科學研究所，2018：5.