高中物理實驗教學對學生科學探究能力培養的研究

王禎澤

摘要：《普通高中物理課程標準2017年版2020年修訂》對實驗課程中培養學生科學探究能力提出了新的要求。新課程標準明確了學生是實驗探究課堂的主體，教師在實驗探究課堂上屬于引導人，這就要求教師在給學生探究空間的同時避免學生的虛假探究，這就要求實驗課要遵循教育教學規律，創新設計物理問題情景，靈活引導生活實踐問題推廣，以提高學生在實驗方面的科學探究能力?；诖?，本文對高中物理實驗教學課堂對學生科學探究能力的培養展開了研究，并提出了學生科學探究能力的培養路徑，希望可以為廣大的高中物理教師提供一些參考建議。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;科學探究能力

眾所周知物理規律的發現和理論的建立都是以實驗為基礎，但在物理實驗教學的課堂中有時由于教師時間有限或學生自身知識掌握不透，教師容易直接將結論告知學生，沒有給學生足夠的時間進行反思，容易導致學生缺乏創新能力和思維能力。如果教師不能正確設計課程內容和時間表，學生很容易感反感和厭學，放棄復雜的實驗步驟或強理論實驗，被動接受其他學生或老師的結論，從而對物理實驗失去興趣，難于培養學生的科學探究能力。

通過研究實驗目的、實驗原理、實驗探究過程、實驗結論，我轉變實驗教學設計思路，把問題、證據、解釋和交流內容嘗試把演示實驗、學生實驗通過創設實驗問題情景引領學生探索，并融入虛擬實驗平臺或3D實驗模型探索培養學生創新能力。同時多問題角度啟發學生多方法操作實驗，分析驗證結果，在學生的主動參與下可培養學生觀察物理現象和分析物理問題的能力，且提升學生科學探究能力。在組間評價交流互動提高學生自我總結反思探究的實驗方法的利弊，培養學生科學探究能力的創造思維和批判思維。從而探索出高中物理實驗教學對學生科學探究能力培養的途徑如下：

一、創設情境提高學生探究積極性

學生很容易被“意想不到”的事情吸引，與“意想不到”的事情相比，人們更愿意探索未知的事物，所以教師可以創造一些“意想不到”的場景來吸引學生的注意力，提高他們主動回答問題的積極性。學生的生活體驗在某些特定的情境下只是一種規律，當具體情況發生變化時，規律可能相應的也就不復存在。例如，《牛頓第三定律》這一課的學習時，教師可以讓學生演示拔河比賽的場景，兩邊的拉力相等，而這一場景的演示顯然與學生的認知是沖突的。在大多數學生心目中，他們認為拔河比賽只有強大的牽引力才能贏得，由于這一幕與學生的生活息息相關，他們不僅會在課堂上對這個問題進行一系列的討論和分析，而且會在課后繼續討論他們認為“神奇”的東西。如果他們以后參加拔河比賽，他們能夠快速思考，要贏得拔河比賽，需要增加摩擦力。例如，當學習慣性時，教師可以設計問題情景使用學生熟悉的乒乓球實際操作?？招钠古仪蚝统錆M沙子的乒乓球可以讓男孩和女孩同時打乒乓球，學生們會驚訝地發現，女生很容易打空心乒乓球，而男生卻不容易打實心乒乓球，本實驗可以用來提高學生的學習興趣，并且最終可以得出影響慣性的因素。

二、利用生活情境激發學生興趣

物理的很多知識點都來源于生活，可以說物理源于生活，但是現階段的物理教學卻脫離了生活場景，學生對生活場景的熱愛超出了單純的理論知識。因此教師在創作物理情境時，教師應與學生的日常生活緊密聯系，在了解學生的日常生活后，教師應能根據學生的生活場景和熱點發現與物理知識點相關的現象，創造與自己生活和最關心的熱點相關的場景，大大提高他們在日常生活或學習中提問的能力。例如，在慣性的學習過程中，教師可以用生雞蛋和熟雞蛋作為實驗，在不打爛雞蛋，有什么方法可以直接判斷哪個是生雞蛋，哪個是熟雞蛋，肉眼觀察不出來，可以用慣性來判斷，這個知識點不僅能引起學生的注意，而且在生活中也能靈活運用。通過這個例子，教師可以引導學生知道常見的物理現象，并在此基礎上提出更多的問題并結合物理知識，就可以探索更多的自然奧秘。

三、巧用虛擬實驗平臺提高小組實驗效率

對物理小組實驗來說，實驗數據的獲取主要依賴于學習小組的獨立性，所以在實驗前和實驗中的小組劃分和教師指導就顯得極其重要，實驗前所設計情景問題的解答可以讓學生借助虛擬實驗平臺操作做好預習，并對問題拓展思考實驗操作橫向比較分析。同時教師合理配置小組，明確小組成員分工，誰來安裝設備，誰來記錄處理數據，誰來管理實驗等等，以避免少數學生出現不參與的情況。以《探究加速度與力、質量關系》的實驗為例，當學生第一次做實驗時，不能準確掌握平衡摩擦的方法，不能解決平衡摩擦不到位的問題。如果教師不能及時發現問題并幫助糾正，學生的后續實驗就無法進行，教師要控制小組劃分和學生參與的情況，以此可以大大提高學生的信息獲取能力。

四、培養溝通交流習慣

學生進行實驗過程中會一直與旁邊的同學溝通、交流，但是這種溝通、交流只局限于小范圍內，而且只有當他們的問題無法解決時，他們才會與其他學生交流和討論，但是這種小范圍的交流并不能滿足學生實驗過程中的交流和分享的需要。因此，在實驗結束之后教師必須給學生一些時間進行小組間對比交流，促進學生思考總結評價本組實驗方法、結論分享，同時交流出現的問題及解決方法或有待其他小組幫助分析解決的問題，讓學生在總結分享進步，提升科學探究能力的批判思維。

結論：

本文通過高中物理實驗教學對學生科學探究能力培養的研究，發現目前我國的教育越來越重視科學探究能力?？茖W探究能力不僅可以提高學生的理解和學習能力，而且可以幫助學生處理更復雜的問題，為成為綜合性人才打下良好的基礎。但是在高考的影響之下，科學探究能力的培養是高考的重要組成部分，越來越多的教師把重點放在知識點的教學上，強調知識點的重復練習，雖然教師也認識到了科學素養對學生的重要性，開始重視學生的科學素養發展，但是這種程度的重視顯然是不夠的。作為高中物理教師，應該更重視提高學生在課堂上的主體地位，以更好的提高學生的科學探究能力，激發學生學習物理的積欲望。

參考文獻：

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