高中物理探究性實驗活動的功能及方法

李天威

摘 要： 作為高中物理探究實驗的一種，探究性實驗活動對高中生獲取新知、探索未知意義重大。本文就物理實驗的種類，探究性實驗教學活動的功能及其方法等方面進行深入探討，從而更好地為物理教學服務。

關鍵詞： 高中物理 探究性實驗 合作探究 教學方法

隨著新一輪高考改革的不斷深入，高中物理重概念、重規律、重結論等傳統的教學模式不斷被打破，而代之以重理解、重實驗、重過程的新型教學模式。而這種變化在課堂上的集中體現就是探究環節的植入，從一定程度上講，探究得深入不深入正是學生對物理學科知識理解深入不深入的重要指標。而探究式教學也是傳統教學的有益補充，因此積極探索探究式教學在物理課堂中的應用正是一線物理教師應該思考的問題。

物理作為自然科學的前沿學科，有其重要性，不管是理論還是實驗，都需要學習者反復推理、反復驗證，其中，探究式學習是很好的學習方式。按照獲取知識的過程，可以把物理探究式教學看做是發現問題、分析問題、解決問題的過程，其間，既會有認識上的偏差，又會有探究后的糾正。

一、物理實驗的種類

高中物理學科的實驗教學大概可以分為三類：測量性實驗、驗證性實驗和探究性實驗。其中測量性實驗注重知識的理解和記憶，強調實驗操作技能的訓練和提升；驗證性試驗事先提出結論，讓學生在實驗中操作并達到既定目標，最后證明其結論。二者總體能力考查水平偏低，不是注重基本儀器操作和記錄數據，就是對既定目標的證明，沒有脫離先驗的窠臼。在具體實驗過程中，不允許學生有任何偏差，如果最后結果與既定結果不符，則要逆向思維，追本溯源，重新尋找導致失敗的原因?？傮w上，學生的思維停留在較低水平上，沒有從根本上擺脫思維的限制。

探究性實驗對于高中生有一定的挑戰性，這種探究實驗擺脫了前兩種實驗的被動狀態，學生有更發散的思維。面對科學實驗，學生有面對浩渺宇宙的新奇與探索未知的渴望，他們不再需要迎合教師，而是根據自己的大膽設想不斷提出問題、分析問題和解決問題。

二、探究性實驗的功能

物理探究性實驗是具有探索精神的探究形式，它可以引領一線教師不斷反思自己的傳統教學模式，不斷讓學生在實驗而非先驗，理解而非記憶的前提下不斷深化自己對自然科學的理解和創造，從而提高自己的綜合能力。它顛覆了傳統的教學模式，對教育具有諸多作用。

1.能夠幫助學生擺脫以往學生傳統的惰性思維，讓學生大膽想象，激發興趣，啟發思考。學生對世界、對宇宙都有天生的好奇心，而傳統教育則把學生的好奇心限制在一定的框架內，從而養成學生的惰性思維，而探究性實驗則讓學生在實驗探究中不斷摸索位置，并通過學生的不斷合作、切磋形成自己樸素的觀點，從而證明其觀點。

2.能夠培養學生的科學想象力，并把它和嚴謹的科學精神有機結合起來。高中的物理精神一般認為是嚴謹的，科學的，然而，如果沒有科學的想象力，則恐怕很多重大的發明都不會出現，可見，想象力有多重要。探究性實驗正是把這樣一種嚴謹裝上了想象的外殼，讓學生在廣闊的空間實踐自己的科學設想。

3.培養學生手腦并用解決實際問題的能力。學生的物理常識，都是從書本上來，公式、定理，傳統教學都要求學生在做題中了解其運用，但是學生只是了解了皮毛，知識的真正作用在于運用，而唯有通過動手才能讓學生真正了解其所以然，不斷探索新知。

另外，可以培養學生合作交流、取長補短的能力，以及實事求是的科學品質等。

三、探究性實驗教學的方法

1.創設問題情境，以問題為驅動，促使學生探索新知。學生天生具有好奇心，要抓住學生心理，把問題拋給學生，引導學生思考，緊緊抓住學生最初的求知欲，讓學生在求知欲的引領下做成功的科學工作者。學生有了任務的驅動，自然就能結成團隊，互幫互助、取長補短。比如探究電容的時候，就以家庭電器或航天器基本部件的問題創設情境，讓學生有一種物理就在身邊，從而要改變生活的沖動，或者物理涵蓋事間萬物，甚至宇宙，引發學生對宇宙的好奇，從而更喜歡學習。

2.鼓勵學生大膽想象，把握事物的必然和或然聯系。想象是許多偉大發明的必經之路，物理學的發明尤其如此。學習不能囿于課本，在實驗的過程中更應該鼓勵學生從學習中預設結果，并且結成團隊，小心求證。

3.實驗過程由學生自行設定，培養學生設計實驗的能力。教師要指導學生進行必要的實驗步驟，如：假設若干目標，篩選甄別，確定小組既定目標，劃定實驗所需原理、定理，準備器材、素材設備等，數據處理方案。

4.加強實驗指導。

學生的實驗探究不能在無序中進行，教師應該在必要的時候進行調控，學生的方向錯誤時可暫時讓學生試錯，但是，當學生需要幫助時，教師應及時指導。在實驗之前，教師應該預設學生的一些可能的錯誤類型，保證教師能夠在必要的時候做好準備。

5.培養學生的科學的求證精神。

物理實驗需要科學的研究方法，更要求學生具有科學的求證精神。環節上不容許出錯，每一點都需要學生能謹慎求證。

高中物理探究性實驗活動的研究對象紛繁復雜，有多少物理現象就有多少次探究活動，而我們要找那些學生需要費些力氣才能研究的物理現象，而一種探究性實驗往往都不是孤立的，它需要調動學生回憶自己所學，挖掘自己未學，在發現問題、提出假說、設計實驗、實驗探究、分析論證、得出結論的任何一個環節，學生都有可能把自己的研究引向歧途，這不但需要教師的必要引領，更需要學生不斷從探究中總結經驗，達成共識，從而實現學生的自我發展、協作發展和共同發展。

參考文獻

[1]物理課程標準研修.高等教育出版社.

[2]郭奕玲，沈慧君.近代物理著名實驗簡介.山東教育出版社.

[3]劉昌濤.以《電磁感應現象》為例談高中物理演示實驗.