在实验教学中探究性教学的组织

马志华

物理学是一门以实验为基础的学科。物理实验对理解和掌握物理概念和规律，对物理知识的巩固和运用有着至关重要的作用。近年来全国高考物理实验试题由过去单一的、基本的形式向综合性、标准化、高层次方向发展，在考察实验知识的同时，更注重实验能力的考查。然而物理教材中的学生实验都是按给定的器材，老师讲解规定的操作方法，然后学生实施操作得出一些验证性结论。实验方法、实验思路千篇一律。这样学生的实验设计能力和创造性思维能力得不到培养，不利于学生今后的发展。

基于上述现状，我设想改变传统的实验教学，探索一种以实验为中心的探究教学法，即在教师规定的一个实验项目的基础上，让学生自己确定实验原理，选择实验器材，设计实验过程，教师适时引导、点拨，学生主动发现探究，让学生通过自己的实验去发现规律，掌握知识，从而培养学生的探索精神和创造力,实现从“应试教育”向“素质教育”的转轨。

我对这种探究教学法作了初步尝试，收到了较好的效果。现把这种教学法以“电阻的测量”为例，向大家展示这种实验教学的具体实施过程。

1 实验教学前，创设发散性实验问题情境，培养学生发散思维能力

爱因斯坦说过，提出问题比解决一个问题更重要。从研究性学习的“研究性”特征来看，作为思维活动的“研究”，其过程必须通过对问题的探究来呈现，并且一定呈现出多样性、开放性、自主性。学生的探究意识，发现问题的能力通常是掌握一定的知识、技能和方法后，所能达到的高一层次的思维活动。它具有培养学习兴趣、激励学生思维、培养创新意识的效果。在学生掌握了伏安法测电阻的知识基础上，我提出实验问题：现有实验器材如下：电流表、电压表、电源、电阻箱、变阻器、单刀双闸开关、导线，请你设计一个物理实验，测未知电阻的阻值，画出你的实验电路。提出问题后，学生学习的热情极高，产生很好的学习效果。可喜可贺的是方案有十几种，然后，筛选出可操作性强的七种方案，以电路图一致者为一组，准备在开放实验室动手操作。

2在分组实验教学中，进行交流探讨

由学生按照自己的方案进行实验，每一小组都发给一个已知电阻和两个未知电阻，（一个大电阻一个小电阻）以便做对比分析误差。对实验过程中出现的问题，老师及时与学生进行探讨，寻找解决问题的关键，使实验得以顺利完成。

结果与分析 等效法的思想，方法比较简单，未知电阻可由电阻箱直接读出。要求讨论与结论滑动变阻器有效阻值适中（有效值与被测值相差不悬殊）。电阻箱数值不连续，造成读数误差。电流表量程小，也是误差的来源。

结果与分析 半偏法的局限性：实验桌上最大输出电压只有16V，而这种方法要求R2>>Rx,所以电路中电流很小，电流表示数几乎为零，即使实验条件允许，测量结果也是Rx与电流表串联的电阻，若Rx较小，误差会较大。

讨论与结论实验要求：R2>>RxRX>>RA 电阻值测小了

3 进行实验误差分析、总结、探究

学生利用自己的实验方案完成实验后，由学生自己进行实验误差分析，得出合理结论。随后布置一个任务，用不同的电路测同一个标准电阻，结果会如何?这时，学生的表情有所变化，欲言又止，紧接着我说，亲自试试就会明白的。这样，我把整个实验推向高潮--探究。用第一种方法第三种方法和第六种方法的几乎没有误差。用第四种方法的同学测得的结果偏大，并指出偏大的原因时忽略了电流表内阻，测量结果为电流表和未知电阻串联的总电阻，该电路是用测大电阻。第五种方法测量结果正好与第四种方法相反，结果偏小，为未知电阻与电压表并联电阻，此电路适合测小电阻。第七种方法测量结果也偏小，为未知电阻与电压表并联电阻，此电路也适合测小电阻。学生分析完之后，我做了简单的补充总结。并且又提示了其他的方法（欧姆表、惠斯通电桥法、汤姆逊电桥法），这样学生的主观能动性得到充分的发挥，使学生能感受到成功的喜悦。同时，又从内心发出对知识的渴望，真是"学无止境"!

总之，在物理实验教学中，运用探究教学法使实验问题答案多样化，给学生提供了更为广阔的空间，它能让学生在思维发散、开放的空间中进行探索，更加有利于培养学生的科学情感、科学态度和创新能力。

这种教学方法，对教师的要求是很高的，教师会在实验过程中迎接更多的挑战。教师在实验过程中就是一个咨询者、服务生，学生会在实验时提出各种各样的问题，教师必须能及时地给予解答，才符合现代化教学的要求。这就要求教师更应加强业务学习，提高自身的综合能力，来适应现代化课堂教学的要求。