曹恒強(qiáng)

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)不僅是物理教學(xué)的主要方法和手段，同時(shí)也是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)和重要內(nèi)容.物理學(xué)的研究方法，對于探索自然具有普遍意義.學(xué)生在高中物理課程中學(xué)到了一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)，掌握了一定的科學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)技能，受到了科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思想的熏陶，這對于他們提高科學(xué)文化素質(zhì)，適應(yīng)現(xiàn)代生活、繼續(xù)學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識(shí)，都是十分重要的，在新教材中，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)占用了相當(dāng)大的比例，一學(xué)生實(shí)驗(yàn)就有幾個(gè)，還有大量的小實(shí)驗(yàn)，有些學(xué)校在條件允許下還增加了一些學(xué)生實(shí)驗(yàn)，如“螺旋測微器的使用”等。

上世紀(jì)末以來，體現(xiàn)能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)的現(xiàn)代理科教育觀對我國的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革帶來了積極的影響和推動(dòng)作用，不少教師結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了探索和研究，現(xiàn)就結(jié)合我自己的教研及實(shí)踐情況談?wù)勛约旱囊恍┐譁\的認(rèn)識(shí)。

一、探索性實(shí)驗(yàn)的界定

根據(jù)探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想的形成和發(fā)展的基本觀點(diǎn)，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的以及探索性實(shí)驗(yàn)的功能，對探索性實(shí)驗(yàn)可作如下界定：

探索性實(shí)驗(yàn)的主體是學(xué)生，由學(xué)生自己動(dòng)手，在實(shí)驗(yàn)過程中，認(rèn)識(shí)到這些物理實(shí)驗(yàn)反映的物理本質(zhì)，從而形成正確的物理概念，建立正確的物理規(guī)律.它旨在充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體和中心地位，讓學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程對未知結(jié)論的探索.激發(fā)學(xué)生的思維狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí);初步形成科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練科學(xué)方法，提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)過程中師生雙方的主體地位和作用方面有著明顯的差別，具體體現(xiàn)見表1、表2。

表1驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程的比較

表2驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)在認(rèn)識(shí)過程中師生雙方主體地位和作用的比較

注：數(shù)據(jù)泛指從實(shí)驗(yàn)中獲得的各種信息

探索性實(shí)驗(yàn)的特別之處在于，學(xué)生要在特定的環(huán)境中去自主發(fā)現(xiàn)“新”問題，也就是要有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，通過探索性實(shí)驗(yàn)，能培養(yǎng)學(xué)生前沿科學(xué)技能，隨著社會(huì)發(fā)展，社會(huì)對高素質(zhì)人才的需求日益迫切，所以必須轉(zhuǎn)變“老師講，學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，使教師從“知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R(shí)探索的導(dǎo)航者”.高中學(xué)生經(jīng)過初中物理的學(xué)習(xí)，已經(jīng)有了關(guān)于物質(zhì)最普遍的運(yùn)動(dòng)形式的基礎(chǔ)知識(shí)，受到了觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的初步訓(xùn)練，初步具備了一定的學(xué)習(xí)能力.教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合創(chuàng)新教育目標(biāo)，努力挖掘探索性實(shí)驗(yàn)中的探索因素，放手讓學(xué)生自主探索，使之真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，目前學(xué)生實(shí)驗(yàn)中探索性實(shí)驗(yàn)的增加，也為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教育提供了教材支持。

二、探索性實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

探索性實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用可結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容按需安排.設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要以下幾項(xiàng)基本原則作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，即科學(xué)性原則、發(fā)展性、創(chuàng)造性原則、可行性原則、啟發(fā)性原則、安全性原則、趣味性原則和效益性原則.教師要為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題、運(yùn)用知識(shí)解決問題的機(jī)會(huì)和條件，要充分挖掘教材在培養(yǎng)與訓(xùn)練能力方面的內(nèi)在因素，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)奈锢韱栴}，教師提出問題后，學(xué)生在相互合作的前提下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，得出結(jié)論，最后師生共同進(jìn)行交流和總結(jié)。

課例1摩擦力的方向

讓學(xué)生自帶軟毛刷，2人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn).自己總結(jié)在不同情境下摩擦力的方向。

課例2力的分解

一個(gè)力如何根據(jù)它的作用效果分解是個(gè)比較抽象的問題，我們設(shè)計(jì)了兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)，一個(gè)是物體放在斜面上分解重力，一個(gè)是“路燈架’的受力分析，實(shí)驗(yàn)所用器材由學(xué)生自己準(zhǔn)備：尺、鉛筆、細(xì)線、重物等。

課例3自由落體

我們讓學(xué)生準(zhǔn)備了螺帽、硬幣、紙片、乒乓球、氣球、擦皮等物體，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究物體下落速度跟什么因素有關(guān)…

課例4超重和失重

讓學(xué)生站在便攜式體重計(jì)上，通過人體的運(yùn)動(dòng)，觀察體重計(jì)的示數(shù)，探索超重和失重的規(guī)律。

課例5螺旋測微器

在課堂教學(xué)時(shí)間允許的條件下，我們增加了這個(gè)分組實(shí)驗(yàn)，首先，我們告訴學(xué)生使用螺旋測微器可以提高測量的準(zhǔn)確程度，向?qū)W生介紹了使用的有關(guān)注意事項(xiàng)，然后.我們把一對螺栓螺母和螺旋測微器同時(shí)發(fā)給每個(gè)小組，讓學(xué)生參照螺栓和螺母的結(jié)構(gòu)，自己探索應(yīng)如何使用螺旋測微器，學(xué)生在做探索性實(shí)驗(yàn)時(shí)，可分為多種形式.即可以由老師提供實(shí)驗(yàn)器材或讓學(xué)生自帶些小物品，隨堂完成實(shí)驗(yàn);也可以在課堂啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生討論，課后由學(xué)生完成，再利用上課交流總結(jié)，既可以人人動(dòng)手.也可以分成小組。

這些都可以根據(jù)實(shí)際情況加以選擇，總之，在教學(xué)中老師首先要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，要敢于讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)。