探究式教學在高中物理實驗設計方面的新思路研究

探究式教學在高中物理實驗設計方面的新思路研究

　　探究式教學在高中物理實驗設計方面的新思路研究

　　王慧勇

　　（浙江省臨安市昌化中學）

　　摘 要：在當前全球經濟及素質快速提高的時代，對高素質的人才需求越來越大，素質教育已成為我國的當務之急，教育已不單單是傳統的手寫教學及灌輸式教學，而是滲入了探究實驗教學的新型元素和理念，教育者已意識到探究的重要性。因此，對諸如生物和物理的教學課程都要求必須要注入探究實驗教學的新方法和新思路，這一研究不但對教育本身具有指導意義，更對社會的發展、人才的進步具有更深層次的塑造影響。對高中物理的探究式教學進行了設計新思路的探究，從意識形態和具體教學形式兩個層面分析了教學的現狀，并提出物理教學的三種教學形式，圍繞這三種教學形式進行了教案設計和規劃。

　　關鍵詞：探究式教學；高中物理實驗；設計和規劃；研究

　　全民素質決定一個國家的素質發展，基于此，素質水平教育也成為我國教育界的首選之責，在以往的教育延續中持續的是“講授教育”、是“灌輸式填充”，這種單向的教學形式在意識上使學生處于被動地位，在主動創造性思維上置之于不顧。而隨著“科學探究”為突破口的教學理念的潮流來襲，探究式教育被作為主流進入教育，它以學生的主體思維為本位，以對傳統的顛覆為變革目標，以獨立自主的思維能力為核心，通過在高中物理教學實驗過程中的探究式學習，而提高學生的動手實驗能力、數據分析能力和合作能力，真正成為高素質人才。

　　一、我國探究式教學的現狀分析

　　伴隨探究式教學的深入開展，很多教學者都在進行這方面的實踐應用和探索，取得了一定的研究成果。但是在實際高中物理教學方面，還是沒有進行全面的轉變，尚存在傳統的薄弱環節，存在根深蒂固的學習模式沿襲。具體表現在：

　　1.在教學意識層面上，仍注重理論教學而輕視實驗教學

　　我國傳統的教育系統一直以來是以學生成績和考試為主，用考試結果來衡量學生的學習效果，來評價一個學校的升學率水平。這一升學模塊至今發揮著其指揮棒的作用，老師和學生都以考試成績為主要目標，而對考試中分值較少的實驗物理，都認為不占主導地位，不構成升學威脅，因而在實際教學中只是作為一門附加課，學生實驗與否不成為學習問題。

　　2.在物質投入上，仍缺乏資金支持物理實驗

　　由于對實驗物理的認識性不夠，因此，教育部門在實驗設施和儀器方面配給不足，學校根本沒有空間和儀器給學生作全一個實驗，更談不上多媒體技術具體應用在高中物理的實驗教學上。

　　3.在學生動手實踐上，重視基礎內容學習而輕視實驗操作內容

　　在不少學生看來，升學給他們帶來的壓力是最主要的，只要學好了高中物理的基礎內容，就不用擔心物理成績過沒過關。因而，學生在認識上對實驗內容缺乏重視，而且大多都缺少實踐動手基礎，動手能力極弱，實驗觀察能力也欠缺，基本不會物理實驗操作，沒有良好的實踐動手習慣。

　　4.在師資水平上，教師也大多不具備較高的實驗水平

　　在實際的高中物理教學過程中，老師由于實驗教案準備不充分或沒有根據學生思維設計課案，導致實驗教學效果收效甚微，低水平的物理實驗吸引不了學生的注意，也指引不了學生進行實驗中的變化觀察，教師不具備指導水平限制了學生物理抽象思維的發展。

　　二、高中物理教學形式的三種教學形式設計和規劃

　　1.探究式物理演示實驗

　　演示實驗是以培養學生探究能力為目的，注重學生觀察。具體操作是以教師完成物理習題示范，學生在觀察教師示范的基礎上提出問題并進行思考分析的一種方式。例如，在講解物理慣性的理解時，可以設計一個裝有大氣泡的儲水瓶做實驗，讓學生通過觀察氣泡來仔細觀察儲水瓶的加速前進或減速后退現象，這一直觀形象的實驗可以很快地集中學生的注意力，讓學生在觀察的同時心里升出疑問，從而激發學生解答疑問的興趣和好奇。老師則可在解疑的同時揭示事物的本質所在，同時也講解了慣性的理論知識點，收到較好的實驗教學效果。例如，老師在講解“用力傳感器研究形變與彈力的關系”一課中，進行實驗演示如右圖：

　　主要操作實驗步驟：（1）彈簧固定并可自由拉伸；（2）將力傳感器的側鉤連接彈簧；（3）對傳感器進行軟件調零，并打開計算表格；（4）用鋼尺作標記，用手拉力傳感器，并記錄實驗數據。根據數據則可推斷：彈力與彈簧的長度無關而是與形變量成正比。

　　2.探究式物理實驗課題研究

　　實驗課題研究中，老師是指導者和組織者，學生是唯一的主體，這一研究以課題研究和物理實驗為核心來運作。首先要綜合以往單一物理實驗項目，而要集中研究，選擇好合適的、與學生興趣愛好相符的實驗課題；其次要鼓勵學生運用互聯網技術查閱資料，將最新的科學成果與學生分享，更好地為物理實驗活動進行指導；再次要選用合適的實驗方法，使用適宜的實驗器材，制定出設計方案，用網絡技術進行表格處理及分析等；最后用獨立的實踐操作，按既定的方案進行完整實驗，動手摸索，總結出研究結果，體會到創造的喜悅和快感，并且在實驗之余，進行小組討論，將各自的經驗進行分享，并在相互交流中創設出新的想象和猜想，進一步開拓思維，進行科學探索。

　　3.探究式物理分組實驗

　　在物理分組實驗中，老師退出演示主場，而由學生作為主體，進行分組實驗操作，老師只起指導作用，不能親自代替學生操作，在研究過程中，教師在旁邊的指導起著至關重要的作用，教師可以推動小組實驗的進行，監控小組實驗進程，了解小組實驗進展，建立新型的師生關系。例如，光的圓孔衍射實驗，老師使用激光干涉衍射儀進行實驗，實驗過程中展示孔較大時，光沿著直線傳播，如下圖所示：

　　給各組學生每人發一個手持“激光干涉衍射儀”，讓學生對著圓孔衍射圖樣進行觀察；老師在激光干涉衍射儀上裝上不同形狀的小孔，演示光的衍射現象實驗，要求學生對各式衍射圖樣進行觀察，認識“光的衍射”這一物理現象。

　　探究式學習結果顯示，探究式實驗對學生的心理和興趣推動極大，學生在這三種不同形式的教學模式下，可以對科學物理知識產生深厚的興趣和探索欲望，從而在學習中會認真思考問題，強烈的學習自信心激發他們的潛能，可以讓學生的學習成績變得更好，思維更開闊，而傳統學習班的學生則對物理學習缺乏興趣，與探究模式相比，明顯低于探究班的學生水平。

　　但是，在實驗物理教學過程中，也要注意容易出現的一些誤區：即：不要過分注重形式，探究式的訓練只是教學的一種探索方式，主要是要讓學生在探究中找到思維的方法，給予學生成為主體的機會；不要進行單純的探究學習，物理學習內容要根據其難易程度和內容不同而結合實驗探究，單純的探究方式還必須與接受式教學相融合，互為補充，成為物理教學的積極方式。

　　綜上所述，通過情境創設的探究式實驗方式來激發學生興趣的高中物理教學方式，是非常值得倡導和發揚的模式。在這一模式中，學生成為學習的主體，教師成為真正的指引人，采用多方面啟發的方法，讓學生在實驗過程中自主地提出問題，通過仔細觀察來分析問題，獨立自主地進行實驗設計，并大膽地提出新的創設猜想，成為科學發現的觀察者、分析者，從而在高中物理實驗學習中真正地培養了學生實踐動手能力，促進其創造性思維的發展。

　　參考文獻：

　　［1］鐘永江。情境 活動 思維：課例二則點評［J］。中國信息技術教育，2009（07）。

　　［2］李耀麟，張呂彥。虛擬實驗的研究現狀及其發展前景［J］。隴東學院學報，2009（02）。

　　［3］鐘永江，鐘紹春，尹桂萍，等。用信息技術“點亮”物理實驗：信息技術與物理實驗課程整合的方法研究［J］。中國信息技術教育，2009（01）。

　　［4］鐘紹春。信息技術與課程整合的資源及軟件研究［J］。電化教育研究，2005（03）。