探究式教学在高中物理实验设计方面的新思路研究

探究式教学在高中物理实验设计方面的新思路研究

　　探究式教学在高中物理实验设计方面的新思路研究

　　王慧勇

　　（浙江省临安市昌化中学）

　　摘 要：在当前全球经济及素质快速提高的时代，对高素质的人才需求越来越大，素质教育已成为我国的当务之急，教育已不单单是传统的手写教学及灌输式教学，而是渗入了探究实验教学的新型元素和理念，教育者已意识到探究的重要性。因此，对诸如生物和物理的教学课程都要求必须要注入探究实验教学的新方法和新思路，这一研究不但对教育本身具有指导意义，更对社会的发展、人才的进步具有更深层次的塑造影响。对高中物理的探究式教学进行了设计新思路的探究，从意识形态和具体教学形式两个层面分析了教学的现状，并提出物理教学的三种教学形式，围绕这三种教学形式进行了教案设计和规划。

　　关键词：探究式教学；高中物理实验；设计和规划；研究

　　全民素质决定一个国家的素质发展，基于此，素质水平教育也成为我国教育界的首选之责，在以往的教育延续中持续的是“讲授教育”、是“灌输式填充”，这种单向的教学形式在意识上使学生处于被动地位，在主动创造性思维上置之于不顾。而随着“科学探究”为突破口的教学理念的潮流来袭，探究式教育被作为主流进入教育，它以学生的主体思维为本位，以对传统的颠覆为变革目标，以独立自主的思维能力为核心，通过在高中物理教学实验过程中的探究式学习，而提高学生的动手实验能力、数据分析能力和合作能力，真正成为高素质人才。

　　一、我国探究式教学的现状分析

　　伴随探究式教学的深入开展，很多教学者都在进行这方面的实践应用和探索，取得了一定的研究成果。但是在实际高中物理教学方面，还是没有进行全面的转变，尚存在传统的薄弱环节，存在根深蒂固的学习模式沿袭。具体表现在：

　　1.在教学意识层面上，仍注重理论教学而轻视实验教学

　　我国传统的教育系统一直以来是以学生成绩和考试为主，用考试结果来衡量学生的学习效果，来评价一个学校的升学率水平。这一升学模块至今发挥着其指挥棒的作用，老师和学生都以考试成绩为主要目标，而对考试中分值较少的实验物理，都认为不占主导地位，不构成升学威胁，因而在实际教学中只是作为一门附加课，学生实验与否不成为学习问题。

　　2.在物质投入上，仍缺乏资金支持物理实验

　　由于对实验物理的认识性不够，因此，教育部门在实验设施和仪器方面配给不足，学校根本没有空间和仪器给学生作全一个实验，更谈不上多媒体技术具体应用在高中物理的实验教学上。

　　3.在学生动手实践上，重视基础内容学习而轻视实验操作内容

　　在不少学生看来，升学给他们带来的压力是最主要的，只要学好了高中物理的基础内容，就不用担心物理成绩过没过关。因而，学生在认识上对实验内容缺乏重视，而且大多都缺少实践动手基础，动手能力极弱，实验观察能力也欠缺，基本不会物理实验操作，没有良好的实践动手习惯。

　　4.在师资水平上，教师也大多不具备较高的实验水平

　　在实际的高中物理教学过程中，老师由于实验教案准备不充分或没有根据学生思维设计课案，导致实验教学效果收效甚微，低水平的物理实验吸引不了学生的注意，也指引不了学生进行实验中的变化观察，教师不具备指导水平限制了学生物理抽象思维的发展。

　　二、高中物理教学形式的三种教学形式设计和规划

　　1.探究式物理演示实验

　　演示实验是以培养学生探究能力为目的，注重学生观察。具体操作是以教师完成物理习题示范，学生在观察教师示范的基础上提出问题并进行思考分析的一种方式。例如，在讲解物理惯性的理解时，可以设计一个装有大气泡的储水瓶做实验，让学生通过观察气泡来仔细观察储水瓶的加速前进或减速后退现象，这一直观形象的实验可以很快地集中学生的注意力，让学生在观察的同时心里升出疑问，从而激发学生解答疑问的兴趣和好奇。老师则可在解疑的同时揭示事物的本质所在，同时也讲解了惯性的理论知识点，收到较好的实验教学效果。例如，老师在讲解“用力传感器研究形变与弹力的关系”一课中，进行实验演示如右图：

　　主要操作实验步骤：（1）弹簧固定并可自由拉伸；（2）将力传感器的侧钩连接弹簧；（3）对传感器进行软件调零，并打开计算表格；（4）用钢尺作标记，用手拉力传感器，并记录实验数据。根据数据则可推断：弹力与弹簧的长度无关而是与形变量成正比。

　　2.探究式物理实验课题研究

　　实验课题研究中，老师是指导者和组织者，学生是唯一的主体，这一研究以课题研究和物理实验为核心来运作。首先要综合以往单一物理实验项目，而要集中研究，选择好合适的、与学生兴趣爱好相符的实验课题；其次要鼓励学生运用互联网技术查阅资料，将最新的科学成果与学生分享，更好地为物理实验活动进行指导；再次要选用合适的实验方法，使用适宜的实验器材，制定出设计方案，用网络技术进行表格处理及分析等；最后用独立的实践操作，按既定的'方案进行完整实验，动手摸索，总结出研究结果，体会到创造的喜悦和快感，并且在实验之余，进行小组讨论，将各自的经验进行分享，并在相互交流中创设出新的想象和猜想，进一步开拓思维，进行科学探索。

　　3.探究式物理分组实验

　　在物理分组实验中，老师退出演示主场，而由学生作为主体，进行分组实验操作，老师只起指导作用，不能亲自代替学生操作，在研究过程中，教师在旁边的指导起着至关重要的作用，教师可以推动小组实验的进行，监控小组实验进程，了解小组实验进展，建立新型的师生关系。例如，光的圆孔衍射实验，老师使用激光干涉衍射仪进行实验，实验过程中展示孔较大时，光沿着直线传播，如下图所示：

　　给各组学生每人发一个手持“激光干涉衍射仪”，让学生对着圆孔衍射图样进行观察；老师在激光干涉衍射仪上装上不同形状的小孔，演示光的衍射现象实验，要求学生对各式衍射图样进行观察，认识“光的衍射”这一物理现象。

　　探究式学习结果显示，探究式实验对学生的心理和兴趣推动极大，学生在这三种不同形式的教学模式下，可以对科学物理知识产生深厚的兴趣和探索欲望，从而在学习中会认真思考问题，强烈的学习自信心激发他们的潜能，可以让学生的学习成绩变得更好，思维更开阔，而传统学习班的学生则对物理学习缺乏兴趣，与探究模式相比，明显低于探究班的学生水平。

　　但是，在实验物理教学过程中，也要注意容易出现的一些误区：即：不要过分注重形式，探究式的训练只是教学的一种探索方式，主要是要让学生在探究中找到思维的方法，给予学生成为主体的机会；不要进行单纯的探究学习，物理学习内容要根据其难易程度和内容不同而结合实验探究，单纯的探究方式还必须与接受式教学相融合，互为补充，成为物理教学的积极方式。

　　综上所述，通过情境创设的探究式实验方式来激发学生兴趣的高中物理教学方式，是非常值得倡导和发扬的模式。在这一模式中，学生成为学习的主体，教师成为真正的指引人，采用多方面启发的方法，让学生在实验过程中自主地提出问题，通过仔细观察来分析问题，独立自主地进行实验设计，并大胆地提出新的创设猜想，成为科学发现的观察者、分析者，从而在高中物理实验学习中真正地培养了学生实践动手能力，促进其创造性思维的发展。

　　参考文献：

　　［1］钟永江。情境 活动 思维：课例二则点评［J］。中国信息技术教育，2009（07）。

　　［2］李耀麟，张吕彦。虚拟实验的研究现状及其发展前景［J］。陇东学院学报，2009（02）。

　　［3］钟永江，钟绍春，尹桂萍，等。用信息技术“点亮”物理实验：信息技术与物理实验课程整合的方法研究［J］。中国信息技术教育，2009（01）。

　　［4］钟绍春。信息技术与课程整合的资源及软件研究［J］。电化教育研究，2005（03）。