浅析高中物理实验探究能力的培养

代 军

运用科学的方法,初步了解物理变化规律,并对物理现象提出科学合理的解释的一种能力被称为物理实验与探究能力。关注实验探究能力培养的物理课堂以突出学生的主体地位,强化学生的参与意识,引导学生的积极思维,体现过程的自主探究为特点。

由此,在高中物理课堂教学中培养学生的实验探究能力既是人本思想在课堂教学中的行动再现,又是学科精神在物理课堂上的实践累积,更是物理教学对学科目标的深刻诠释。那么,在高中物理教学中怎样培养学生的探究能力呢?

一、理念渗透

培养学生的实验探究能力,就必须考虑学生主体行为在课堂上的自由再现。而学生主体行为的课堂再现源于学生的科学探究思想,进而延展为科学探究精神。

教师方面,以课标为依据,以理念为核心,注重调整自己的教学思想。教学中以实验探究为契机升华自己的教学思想,注重改变学科本位,注重全体学生的全面发展:以实验探究为过程改变自己的教学活动方式,引导学生探索物理教学生活化和生活化的物理教学;以实验探究为起点,改变自己的教学思路,变教为学,探索构建多元化的学习方式的策略和方法。在物理教学中渗透实验探究理念,在实验探究中延展知识,在实验探究中提升物理教学的质量。学生方面,以关注自己的学习能力为前提,以自己的全面发展为目标,积极参与教学过程,参与课堂体验,在实验的设计与探究中学习知识,习得能力,锻造科学探究精神。教学中,教师注重实验探究理念的渗透,还物理教学以本来面目。

二、品质养成

培养学生实验探究思想品质。一方面,教师在教学中通过言传身教,过程体验等方式,转变学生的思想观念,构建新型的学习方式。传统教学重教轻学,重权威轻自主,学生的学习缺乏自主性,参与课堂的积极性不高,久而久之,教师以此为自然,学生以此为习惯。另一方面,学生在学习中因为习惯于长期以来的抄写记的方式,变得顺从和依赖,思维出现了惰性。学生在长期的物理学习中,还形成了知识是老师传授的,探究是科学家的行为等错误观念。

在高中物理教学中培养学生的实验探究能力,既要改变学生的学习习惯和思维品质,构建自主探究的学习方式,更要改变学生对物理学习,对物理教学的认识,培养学生的探究意识。因此,改变传统的学习习惯和思维品质,培养学生的探究意识;改变传统教学方式构建新型的学习方式迫在眉睫。

作为物理教师,教学的首要任务便是通过物理教学挖掘学生的潜在需要,激发探究意识。中学生的学习多数比较被动,过分依赖教师,老师有布置任务、有设计实验,他就去完成,如果没有布置任务或课堂实验,他就不会自己主动去探究和发现科学知识,这就需要教师深人地去挖掘学生内心的潜意识,增强求知心理。学生一旦感知到他从未见到或意想不到的物理现象时,一般都会产生一种跃跃欲试的冲动,希望寻求原因,形成探究行为的意向,物理教师要学会运用学生的这种心理,当学生产生探究欲望又不知如何操作的时候要及时地引导,培养学生习惯性的思维模式,让他们不断地从生活实践中去发现问题,并通过自己的实验和学习、观察,探究出其中蕴含的科学道理。

三、能力培养

实验探究能力是在实验探究过程的关注与体验中获得的。实验探究过程包括:提出问题,大胆猜想,实验设计,收集处理数据,过程反思。

提出问题是在物理教学实践中培养探究能力的基础条件。爱因斯坦说过:“提出问题有时比解决问题更重要。”物理教学生活化和生活化的物理教学是新课程改革的一个重要理念。对生活的分析和提炼是物理教学的最终目标,教师要引导学生对日常生活中的现象进行分析,并提出相应的问题。物理教学的一个重要特点就是通过运用学习物理,要让学生学以致用,教师应从方法渗透的角度指导学生提炼生活物理问题的方法和策略,引导学生解决生活中的物理问题:大胆猜想是物理教学实践中在对学生主体的尊重中培养探究能力的基础方法。牛顿说过:“没有大胆的猜想和假设,就做不出伟大的发现。”大胆猜想,小心求证是科学研究的重要原则,在物理课堂上,这个原则就必然成为培养学生实验探究能力的指导纲领。实验设计是在物理教学实践中培养探究能力的创造思辨阶段。实验方案的设计就是根据探究的目的制定具体计划,包括实验原理的确定,仪器装置的选择,实验步骤的确定,实验需要注意的事项,科学探究方法的选择等,这一步骤是充分尊重学生主体,展示学生个性,体现探究能力培养的重要步骤;收集处理数据是在物理教学中培养实验探究能力的行动准备阶段。在实验探究过程中,不仅要培养学生收集、获取有用的数据的能力,更要培养学生处理实验数据的能力,既运用表格、图表、坐标等形式对数据进行分析、比较、归纳和概括。培养学生能通过观察实验现象,对实验信息进行收集,并能运用简单归纳原理的方法对数据进行分析并得出结论。这是培养学生具有独立的分析、总结能力和处理实际问题能力的重要环节;过程反思是在物理教学中培养实验探究能力总结成果、验证收获阶段。实验过程需要反思,实验思想需要反思,实验结果需要反思,实验中出现的偏差与失误更需要反思,教师要引导学生寻找可能出现问题的关键环节,总结实验探究过程中的经验和教训。

从策略层面,物理课堂上培养实验探究能力,教师要做到设疑引导,过程优化,创造条件,联系拓展。

设疑引导是基础,是教师根据学生已有的生活经验,根据实验的目的、原理、器材、步骤,精心设计问题,激发学生思考,也可提出一些与习惯想法相反的问题,引起学生好奇;过程优化指的是在物理实验探究能力培养的课堂上,教师不仅仅是关注培养过程,还要善于优化教学过程,可以是对不够完善的实验引导学生根据实验不足之处进行改进、优化,也可以是对学生的探究过程的指导与点拨,还可以是对课堂关系的调整和对课堂实施的调控;创造条件的目的是规范学生的思维,激发探究性和创造性。联系拓展是从物理教学的外延来定义实验探究。在教学中教师可以通过一些与教学内容相关的联系性实验,让学生的思维活动信马由疆般地自由弛聘,这样有利于培养思维的灵活性。也可以顺着实验的广度、深度,加人一些与实验相关的扩展性内容,以加强对实验的巩固。

总之,培养学生的科学探究能力,是新理念下物理教学的重要环节,是素质教育的发展要求。因此,在新课标下,要多方设计,在尊重学生,关注过程中培养学生的实验探究能力,提高学生的综合素质。