高中物理实验的探究水平浅析

陈丽玲

2003年版《普通高中物理课程标准》首次将科学探究及物理实验能力的要求与共同必修模块、选修模块作为内容标准，可见科学探究在高中物理实验中的重要作用。科学探究是一种涉及提出问题、猜想与假设问题、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等多方面的复合活动。科学探究实验旨在通过探究实验使学生学习科学探究的方法，发展自主学习的能力。但是新课改至今，学生的探究实验效果却不明显，教师面面俱到地讲解实验原理、方案、步骤等，学生按部就班地操作，使探究流于形式。究其原因是教师主导下的学生实验探究水平较低。本文从探究水平理论入手来分析高中物理的学生探究实验。

一、探究水平理论起源与发展

20世纪初，美国实用主义教育家杜威就已经开始倡导探究式学习，但是直至20世纪60年代，有关探究水平的研究才得以逐步展开。1962年，美国著名课程理论专家施瓦布首先提出课程教学中存在不同类型的探究，并将探究分成三种差异显著的特征水平。继施瓦布之后，1971年，Herron提出四水平探究体系，如表1所示。该水平体系从水平0到水平3，探究的指导性逐渐减弱，而学生的自主性逐渐加强，探究水平依次提高。因为Herron的四水平探究体系包含比较全面，且水平间差异显著，比较易于区分，所以得到了广泛的应用。

二、基于Herron的科学探究水平对高中物理实验的分析

目前，高中物理实验教学中，学生根据教材中提出的问题、提供的实验方案，按照实验步骤进行实验，学生对于实验原理、目的、操作理由并不理解。根据Herron的科学探究水平，学生根据教材提出的问题、设计好的研究方法进行实验，属于探究水平1。在这个水平上的探究，学生的角色倾向于实验方案的执行者。此过程中，学生的探究能力发展有限，适用于尚未具有设计研究方法、能力的学生或暂时无需学生深入探究的实验。

为了让学生更好地理解实验原理、领悟探究精髓、发展能力，应根据Herron的科学探究水平，基于教材提出的问题或教师提出的问题，让学生自行设计研究方法、实施方案、得出结论。

在这个水平上的探究，学生的角色倾向于实验方案的设计师，学生不仅获取到了知识，更是体会到了科学家的工作方式，在实验中真真切切把握了主动权。用自己设计的方案完成实验，能让学生产生成就感，学生出色的表现也会让教师感到骄傲。笔者亲身经历某中学教师的公开课，学生设计的方案让我非常惊讶。表2即是该中学的学生在《探究加速度与合力关系》实验课前设计的实验方案。

表2 《探究加速度与合力关系》实验方案

在实验课上，学生根据自己设计的方案动手实验操作，取得了良好的实验效果。在物理实验中，引导学生自行设计可行研究方法，进行实验，分析结果，得出结论，最后获得知识、技能与科学方法的发展，这是较高水平的探究。

综上所述，对于高中的探究实验，我们应把握住探究的本质，本着课程标准的要求，体现学生主体探究的地位，唤起学生主动探究的热情。探究水平1可以实现探究教学的知识目标，学生在进行实验时，对知识进行了巩固。为了更好地发挥实验的作用，实现探究教学中的过程与方法目标，宜采用探究水平2。为了更好地实现探究教学中的情感态度与价值观目标，可采用探究水平3，学生在生活中发现物理问题，并设计实验方案来验证猜想，物理融入个人的生活中，提高学生对物理的热爱。关于高中的各个实验，仍有待深入进行分析宜采用的探究水平。笔者认为，应根据探究内容、学生水平、教师水平，把握探究水平的高低，循序渐进地开展探究。

（责任编辑 黄春香）