浅谈高中物理探究性实验教学

曹雪莲

摘要： 作者就探究性实验，开展探究性实验应注意的几个问题，以及开展探究性实验的手段和措施，结合教学实践谈了做法和体会。如实验设计要有可探究性，探究性实验教学要注重探究的过程和探究的质量，改演示实验为探究性实验，在验证性和测量性实验中补充探究性实验，精选课外小实验补充探究性实验等，以培养学生科学探究的兴趣和素养。

关键词： 高中物理探究性实验自主学习科学素养

新课程的全面实施为新时期教育教学工作注入了活力，新课程新理念运用到课堂教学中，使课堂教学发生了实质性的变化，特别是对实验教学产生了深远的影响，对培养学生自主学习、探究性学习、培养创新精神和创造力起到了积极的促进作用。中学物理实验作为物理教学的一种重要手段，作为学生自主学习、科学探究的重要载体，为学生运用所学知识和技能亲自探索“新”规律、发现“新”现象，培养科学研究的精神搭建了一个新的平台。高中物理课程标准提出的“科学探究”理念，为物理实验教学注入了科学探究的丰富内涵，从科学本质和科学素养的高度指明了加强科学探究的方向，提出了培养学生科学探究意识和能力的教学目标。科学探究不仅仅是物理实验教学的方向和目标，更重要的是改变着学生的学习方式，从小就培养学生科学实验探究的素养。因此，在物理实验进行过程中，要抓好探究性实验教学，并不失时机地培养学生的创新能力，使学生逐步形成良好的科学态度和深厚科学素养。

一、什么是探究性实验

探究性实验是不知道实验结果的，实验结果往往有多种。要看实验结果才能判断实验假设的正确与否。不同于验证性实验，探究性实验是在假设的指引下获取支持或推翻假设的科学实验论证，是以实验为载体探究科学结论形成和发展的过程，是在教师的指导下，学生运用已学过的知识、技能，把自己当做新知识的探索者和发现者，通过实验亲自发现问题。目的是促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探究，勇于实验，勤于思考，通过实验探究，帮助学生学习物理知识和技能，培养其科学探究能力。探究性实验的实质是学生自主地进行实验，实验前对于实验结果只是猜想，并没有真正了解，通常指学生各种自主的探究活动，目的是使学生由单纯获取书本知识转变为通过自己动手操作、亲身体验来获取知识，注重的不单单是实验的结果，更关注实验探究的过程，以锻炼提高他们获取知识的能力，从而激发科学探究奥妙的兴趣，培养学生的创新实践能力和终身学习的能力，不断提高实验探究的科学素养。

二、开展探究性实验应注意的几个问题

由于长期以来受应试教育和升学率的影响，重知识的传授而忽视能力培养的教学观一直根深蒂固，这对实施探究性实验教学产生了一定的影响，注重知识，关注结果的学习方式或多或少的依然存在，因此，我们必须改变以下几种错误的做法。一是避免实验教师怕麻烦和学生实验失败的现状，直接将实验结果或是实验现象告诉学生，将探究性实验变为验证性实验；二是防止大量的时间反复练习大量的同类习题反复巩固训练的题海战术；三是在已经做多探究性实验的基础上，将所要求的实验内容再次设计成探究性实验。

三、开展探究性实验的手段和措施

1.实验设计要有可探究性。

从目前实验教学的现状可以发现,当前的不少物理实验中，学生们也在忙于收集数据，解释并求证结果，但是如何根据有限的线索确定证据收集的方向，如何在不止一个可能合理的解释面前做出决策呢？这是决定实验探究性意义的关键，但这个关键环节往往有时被实验教师所代替，是探究性实验缺乏真正意义上的探究。例如在研究“浸在液体里的物体，其所受浮力大小问题”时，如果把物体排开的液体收集起来称一下，就会发现它的重量刚好等于浮力的大小。这个结果无疑可以作为著名的阿基米德定律的实验事实基础。但最关键的问题是，人们一开始怎么会想到要设法去收集那一部分刚好由于物体的浸入而被排挤开的液体呢？因此，探究性实验中的探究性设计往往需要深层次的思考，更需要我们去挖掘。从实验的条件跨越到实验的结果，需要我们对实验精心设计，当然也需要学生通过尝试错误，得出假设并验证假设来寻找。

2.探究性实验教学要注重探究的过程和探究的质量。

评价一节探究性实验课的成功与否，没有必要去纠缠这节课经历了探究的几个环节，或是每个探究过程是否达到了自主探究的程度，更没有必要去追求学生在程序上和形式上重复科学发现的过程。关键是看学生探究实验的过程和探究实验的活动质量。因此，没有必要把探究性实验神秘化。因此，探究性实验的设计并不是一种程序化设计，而应当考虑学生的实际状况的基础上挖掘实验本身具有探究意义的因素。当然，自由式的探究实验也不是学生随意性的实验，同样需要实验教师的设计、指导和调控，让学生真正体验探究的乐趣和意义。

3.改演示实验为探究性实验。

物理教材中大量的演示实验，在传统的物理实验教学中，往往由实验教师先讲解、演示，然后把观察到的现象、结论总结出来，学生在这种传统的实验教学中被动地接受知识，不能激发实验的热情和探究的欲望。因此，在探究性实验理念下，要在演示实验中，把部分有探究价值的演示实验改为学生的探究实验，通过挖掘演示实验教学中的创造因素，提供给学生更大的思考空间，例如：“共点力合成的平行四边形法则”、“机械能守恒定律”都可以转化为学生的探究性实验，这样的实验在使学生体验规律的过程中，增强了探究的欲望，加深了对实验内容的理解。学生在实验探究中独立思考、自主探索，在具体的实验操作中掌握物理知识和探究的方法。

4.改造验证性和测量性实验，补充探究性实验。

现行的高中物理教材中学生的探究性实验很少，这显然不利于学生探索能力和创新能力的培养。因此，要将验证性和测量性实验等知识应用性实验转化为探究性实验。比如研究电磁感应现象的实验，让学生从实验中通过自己的观察认识电磁感应的规律，并总结楞次定律，定性总结出感应电动势的大小与哪些因素有关，从而达到自主学习、自主探究的目的。

此外，精选课外小实验补充为探究性实验也是我们所提倡的。如鼓励家庭小实验，运用日常生活中的常用物品进行探究实验，或是进行自主释题性小实验，针对教材中某些疑点、难点，学生利用活动课自发进行探究实验，以培养科学探究的兴趣和素养。