探究实验法在高中物理课堂的有效实践

探究实验法在高中物理课堂的有效实践

吴新荣

吴新荣江西婺源天佑中学333200

摘要物理是一门建立在实验基础上的学科，学生学习物理的过程，很大程度上是学习大量物理实验的过程。随着我国新课改的进行，高中物理教育工作者越来越重视探究实验教学，提倡在课堂教学中培养学生自主学习的能力，自主探究的能力，合作学习的能力。本文主要就探究实验法在高中物理课堂教学中的有效实践，进行简要分析。

关键词高中物理探究实验教学

一、结合情境创设问题，培养学生分析问题的能力

物理学是一门根据实际的问题提出假设，进而进行实验论证的一门学科。高中物理教学中，包含有大量的测量性实验、探究性实验以及验证性实验。过往的高中物理教学，教师往往容易陷入“填鸭式”教学的误区，仅仅是一味的将这些实验知识传授给学生，却忽视了对学生能力的培养。人教版新课标的高中物理教材，其中编有大量的重视锻炼学生能力的实验教学内容。教师在教学时，应当结合教材来设计教学内容，注重创设情境，提出问题，培养学生分析问题的能力。

某位教师在教学高中物理第四章《牛顿运动定律》的时候，设计了这样一个情境：四个小朋友在冰面上玩耍，他们决定来一场比赛。其中一个胖小孩和一个瘦小孩分别坐在板凳上，两外两个小朋友在后面推，这两个负责推的小朋友力量是一样的。两人推动十米以后同时放开，比较胖小孩和瘦小孩谁在冰上滑得更远。刚接触到这个情境时，学生纷纷以摩擦力的知识来解答，认为瘦小孩受到的阻力小，作用力一样的情况下，应该是瘦小孩滑得更远。结果这位教师利用多媒体课件模拟了一遍刚才的情境，学生都惊讶地发现，最后居然是胖小孩滑得更远。就在学生纷纷猜疑时，这位教师适时问到：“同学们，根据我们学过的牛顿定律，瘦小孩质量小，加速度大，所以他加速快，同时受到的冰面摩擦力也小，但是为什么最后却是胖小孩滑得更远呢？这其中必然有科学道理，但是同学们能不看书，自己发现其中的道理吗？”经过这位教师的一番引导，学生纷纷组成了小组进行讨论，有的还拿出了稿纸进行演算。这位教师又给学生放映了其他类似的现象，比如在一堆摞起来的棋子中快速打掉中间的一颗，其它的棋子还是保持原状。在这位教师的点拨下，学生终于有所领悟，得出了“质量大的物体运动状态不易改变”这一假设。可见这位教师的课堂设计起到很好的教学效果，培养了学生分析问题的能力。

二、根据问题制定方案，培养学生合作探究的能力

人教版高中物理必修1中第一章和第二章的教学内容均和运动有关，描述了物体的普遍运动规律。

某位教师在教学这一块内容时，对教学的方案内容作出了适当的调整，将“对速度的测量”以及“研究速度随时间变化的规律”两个实验探究内容浓缩在了一堂物理课上。这位教师首先是按照教材上的内容，并结合多媒体课件，给学生讲解了时间、位移、速度等基本知识，帮助学生打好理论基础。而后，这位教师向学生提出了一个问题：“同学们，我们都知道用位移除以时间就能得出速度。那么，在实验室中，条件有限的情况下，我们要如何设计才能既准确又方便的测出物体运动的速度呢？同时，速度随时间的改变是具有相应的变化规律的，我们要怎么设计实验来研究这种规律呢？”在这位教师的提问和不看书的要求下，学生纷纷开始尝试自己制定一套测量速度并研究速度变化规律的实验方案。经过这位教师的引导，以及学生小组之间的讨论，最后学生提出了“利用一种可以计量单位时间并同时能标明位移的计时测量工具来测算物体运动的速度”的构想，在教师的进一步引导之后，学生最终将这种构想统一到了“打点计时器”上。

高中物理教学已经由原来的“传道式”教学转变成了现今强调能力培养的动态课堂教学。在教师精心设计的问题当中，学生根据实验探究的理念，可以自行组成合作探究小组，针对具体问题制定合理有效的解决方案，提升自己解决问题的能力。

三、设计实验得出结论，培养学生解决问题的能力

对于学生能力的培养，不能仅局限于对学生思维能力上的开发，还要重视学生实际动手操作能力的培养。要知道，提出解决方案终究只是纸上谈兵，切实有效，可以操作的实验设计，才是高中物理教学真正应该重视的地方。培养学生设计实验、操作实验的能力，对于培养学生解决问题的能力来说，是意义重大的。

如上述的学生提出设计“打点计时器”实验的这个例子，其实一开始，学生的构想十分幼稚。因为缺乏实际操作的经验，学生在一开始，提出了“在光滑的平面上，用弹簧秤拉动小木块做水平匀速运动和匀加速运动，并用刻度尺测量位移，用秒表记录时间，从而计算出物体运动的速度并研究速度随时间变化的规律”这个构想看似可行，但其实具有不可操作性。教师在教学时，首先肯定了学生这个设计上的原理的正确性和科学性，保证了学生的积极性。之后，这位教师又问学生：“同学们，你们有设计好这个实验的操作步骤和实验器材吗？我想问，单就‘光滑的平面’这一个条件，你们要如何来准备呢？”教师的这个问题一下就点醒了学生，使他们意识到了自身设计上的错误，即具有不可操作性。这样的实验设计是毫无意义的。之后，在这位教师的引导下，学生一步步提出了类似于“打点计时器”的实验构想。在学生提出了这样的实验构想之后，教师又进一步要求学生分成小组进行讨论和设计，将整个实验的所需要的器材、实验步骤、注意事项、原理、目的等全部设计出来。在学生分小组完成设计之后，这位教师又要求学生派小组代表上讲台来发表自己小组设计的实验，然后再由其他小组来评定实验设计的合理性。在这一过程中，学生的科学素养得到很大的提高。选出了最佳实验方案后，教师又要求学生自行组织完成实验，这样，学生的实际操作实验、动手解决问题的能力也得到了极大的锻炼。

教师在采用探究实验法进行教学时，不仅仅要将这种思想传授给学生，开发他们的思维，还要敢于放权，让学生真正自主设计实验并进行操作。只有这样才能真正提高学生解决问题的能力。

总结：高中物理课堂的教学手段众多，然而，实验探究法却是极为重要的教学方法。物理作为一门以实验为基础的学科，实验教学无疑是极为重要的教学环节之一。随着新课改的进行，高中物理教学的目标也越来越着重于提高学生的科学素养、发展创新精神以及培养实践动手能力上。在这样的理念下，结合实验的科学探究已经成为了现行高中物理课堂教学的主流。探究实验法作为高中物理教学方法中的应用，不仅能开发学生思维，培养学生分析问题、合作探究、解决问题的能力，更能在教学过程中加强学生的科学素养和人文素养，为学生的成长发展奠定良好的基础。

参考文献

【1】胡戈，蒋大桥，皮玉安.“探究加速度与力、质量的关系”一课的设计与实施——Clicker教学系统在高中物理实验探究课中运用的尝试[J].物理教师，2010，,3（6）

【2】胡九明.高中物理探究实验的教学之我见[J].读写算：教育教学研究，2011（49）

【3】张绍鹏.高中物体探究实验有效教学的探索[J].新课程研究（教师教育），2010（6）

【4】李珍.新课程实施高中物理实验教学模式研究[J].桂林师范高等专科学校学报，2009,23（4）