探究式教學(xué)在高中物理實驗設(shè)計方面的新思路研究

　　探究式教學(xué)在高中物理實驗設(shè)計方面的新思路研究

　　王慧勇

　�。ㄕ憬�省臨安市昌化中學(xué)）

　　摘 要：在當(dāng)前全球經(jīng)濟及素質(zhì)快速提高的時代，對高素質(zhì)的人才需求越來越大，素質(zhì)教育已成為我國的當(dāng)務(wù)之急，教育已不單單是傳統(tǒng)的手寫教學(xué)及灌輸式教學(xué)，而是滲入了探究實驗教學(xué)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(xué)課程都要求必須要注入探究實驗教學(xué)的新方法和新思路，這一研究不但對教育本身具有指導(dǎo)意義，更對社會的發(fā)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(xué)進行了設(shè)計新思路的探究，從意識形態(tài)和具體教學(xué)形式兩個層面分析了教學(xué)的現(xiàn)狀，并提出物理教學(xué)的三種教學(xué)形式，圍繞這三種教學(xué)形式進行了教案設(shè)計和規(guī)劃。

　　關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；高中物理實驗；設(shè)計和規(guī)劃；研究

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

　　一、我國探究式教學(xué)的現(xiàn)狀分析

　　伴隨探究式教學(xué)的深入開展，很多教學(xué)者都在進行這方面的實踐應(yīng)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(xué)方面，還是沒有進行全面的轉(zhuǎn)變，尚存在傳統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，存在根深蒂固的學(xué)習(xí)模式沿襲。具體表現(xiàn)在：

　　1.在教學(xué)意識層面上，仍注重理論教學(xué)而輕視實驗教學(xué)

　　我國傳統(tǒng)的教育系統(tǒng)一直以來是以學(xué)生成績和考試為主，用考試結(jié)果來衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，來評價一個學(xué)校的升學(xué)率水平。這一升學(xué)模塊至今發(fā)揮著其指揮棒的作用，老師和學(xué)生都以考試成績?yōu)橹饕�目�?biāo)，而對考試中分值較少的實驗物理，都認為不占主導(dǎo)地位，不構(gòu)成升學(xué)威脅，因而在實際教學(xué)中只是作為一門附加課，學(xué)生實驗與否不成為學(xué)習(xí)問題。

　　2.在物質(zhì)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(shè)施和儀器方面配給不足，學(xué)校根本沒有空間和儀器給學(xué)生作全一個實驗，更談不上多媒體技術(shù)具體應(yīng)用在高中物理的實驗教學(xué)上。

　　3.在學(xué)生動手實踐上，重視基礎(chǔ)內(nèi)容學(xué)習(xí)而輕視實驗操作內(nèi)容

　　在不少學(xué)生看來，升學(xué)給他們帶來的壓力是最主要的，只要學(xué)好了高中物理的基礎(chǔ)內(nèi)容，就不用擔(dān)心物理成績過沒過關(guān)。因而，學(xué)生在認識上對實驗內(nèi)容缺乏重視，而且大多都缺少實踐動手基礎(chǔ)，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(xí)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(xué)過程中，老師由于實驗教案準(zhǔn)備不充分或沒有根據(jù)學(xué)生思維設(shè)計課案，導(dǎo)致實驗教學(xué)效果收效甚微，低水平的物理實驗吸引不了學(xué)生的注意，也指引不了學(xué)生進行實驗中的變化觀察，教師不具備指導(dǎo)水平限制了學(xué)生物理抽象思維的發(fā)展。

　　二、高中物理教學(xué)形式的三種教學(xué)形式設(shè)計和規(guī)劃

　　1.探究式物理演示實驗

　　演示實驗是以培養(yǎng)學(xué)生探究能力為目的，注重學(xué)生觀察。具體操作是以教師完成物理習(xí)題示范，學(xué)生在觀察教師示范的基礎(chǔ)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(shè)計一個裝有大氣泡的儲水瓶做實驗，讓學(xué)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(xiàn)象，這一直觀形象的實驗可以很快地集中學(xué)生的注意力，讓學(xué)生在觀察的同時心里升出疑問，從而激發(fā)學(xué)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(zhì)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(xué)效果。例如，老師在講解“用力傳感器研究形變與彈力的關(guān)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(cè)鉤連接彈簧；（3）對傳感器進行軟件調(diào)零，并打開計算表格；（4）用鋼尺作標(biāo)記，用手拉力傳感器，并記錄實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)則可推斷：彈力與彈簧的長度無關(guān)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(dǎo)者和組織者，學(xué)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(xué)生興趣愛好相符的實驗課題；其次要鼓勵學(xué)生運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)查閱資料，將最新的科學(xué)成果與學(xué)生分享，更好地為物理實驗活動進行指導(dǎo)；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(shè)計方案，用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(jié)出研究結(jié)果，體會到創(chuàng)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(jīng)驗進行分享，并在相互交流中創(chuàng)設(shè)出新的想象和猜想，進一步開拓思維，進行科學(xué)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(xué)生作為主體，進行分組實驗操作，老師只起指導(dǎo)作用，不能親自代替學(xué)生操作，在研究過程中，教師在旁邊的指導(dǎo)起著至關(guān)重要的作用，教師可以推動小組實驗的進行，監(jiān)控小組實驗進程，了解小組實驗進展，建立新型的師生關(guān)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(xué)生每人發(fā)一個手持“激光干涉衍射儀”，讓學(xué)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(xiàn)象實驗，要求學(xué)生對各式衍射圖樣進行觀察，認識“光的衍射”這一物理現(xiàn)象。

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

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

　　綜上所述，通過情境創(chuàng)設(shè)的探究式實驗方式來激發(fā)學(xué)生興趣的高中物理教學(xué)方式，是非常值得倡導(dǎo)和發(fā)揚的模式。在這一模式中，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教師成為真正的指引人，采用多方面啟發(fā)的方法，讓學(xué)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(shè)計，并大膽地提出新的創(chuàng)設(shè)猜想，成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的觀察者、分析者，從而在高中物理實驗學(xué)習(xí)中真正地培養(yǎng)了學(xué)生實踐動手能力，促進其創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

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