构建探究型课堂，提高实验教学有效性

柳冠凡

摘 要：“科学探究及实验能力要求”是《普通高中物理课程标准》中三大内容标准之一，可见，物理实验、科学探究式是高中物理课程教学的重中之重。本文将两者进行结合，对高中物理探究式实验教学进行了粗浅探讨。

关键词：高中物理；探究式教学；实验教学；探究能力

【中图分类号】G633.7

新课程改革实施以来，高中的物理实验教学取得了长远的进步，但是在应试教育以及传统教学理念的制约之下，现阶段的物理实验教学还存在着“讲授式实验”、“验证性实验”等弊病，实验教学的目的未能有效实现。《普通高中物理课程标准》中指出：“高中物理教师在物理课堂教学活动中，要重视学生的物理探究实验，要着力提高高中学生学习物理的兴趣，创设机会让高中学生亲自动手探究，培养学生在探究实验过程中能正确捕捉物理实验过程中的物理现象，提高高中学生分析问题的能力，让高中学生逐步树立科学的学习态度与学习精神。”笔者认为，要实现高效的物理实验教学，就必须构建以“探究”为核心的教学模式。为此，本文结合自身的教学实践，对高中物理探究式实验教学的实施策略进行探讨。

一、高中物理探究式实验教学的概念及作用

高中物理探究性实验教学，即在高中物理实验教学过程中，教师通过创设探究式的物理问题情境，引导并启发学生通过自主学习、合作学习等多种途径对问题进行实验探究，总结所有信息并得出结论，从而达到物理知识的自我构建。

探究式物理教学能够在最大程度上发挥教师的主导作用与学生的主体作用。探究式物理实验教学能够规避传统的“演示性实验”和“验证性实验”的不足，在探究实验过程中，学生学习的积极性和主动性能够充分被激发起来，学生之间、师生之间的学习交流更为充分，学生独立思考、合作学习的意识和能力得到有效培养。通过对实验的探究学习，亲历实验过程，达到知识的有效构建和深度内化，提高学习效率，实现高效课堂。探究式物理实验教学方法强调，让学生自己设计方案，并具体实施实验操作，这一系列的过程，使学生真正参与到实验中来，使他们的物理概念表象得以更为有效地与基础理论知识体系中的物理概念建立起实质性的联系。探究性实验教学方法，便是在于使学生在还没有抓住物理概念本质时，就会主动查阅资料，自己设计方案，增强迁移效果，优化学生的知识结构。

二、高中物理探究式实验教学的实施方法

笔者结合自己多年的教学实践，认为可以从如下四个方面着手进行探究式物理实验的教学：

1.创设物理探究情境，激发学生探究兴趣

兴趣是一种积极的学习心理倾向，一切的学习活动都建立在学生的认知兴趣基础之上。在物理操作实验过程中，可以挖掘出一些趣味性比较强的探究性实验进行教学。教师通过创设趣味性的实验情境，能够吸引学生主动学习和探究的兴趣，促使学生主动地去研究物理现象，探索物理规律，激发学生的兴趣和求知欲。

在教学“自由落体运动”这一知识章节的时候，我风趣地引用了电影《功夫》里面的一句经典台词：“‘天下武功，唯快不破。老师手里有一根12厘米长的木条，如果你双手手掌伸直，掌心相向，掌心相聚14cm，我将筷子置于你手上方2cm的位置，然后自然放落，使其从你两手掌之间穿过，你未必能够夹住！”学生都不服气，我随即叫了一名学生上台演示，结果两次都没成功，随后我又叫了几名学生，能够成功夹住的学生也是寥寥无几。我然后引入实验探究：“一般人的反应时间在0.1 s—0.2s，那么筷子通过手掌的用时会是多少？我们通过实验来测量一下。”这样的实验引入极大地激发了学生的探究兴趣，水到渠成，教学进行得十分顺利。

2.灵活转变实验问题，引入实验探究

在高中物理课堂教学中，对于教材中的实验问题，不用直接告知学生问题在哪里，而应该引导学生探究可能造成实验不成功的因素，并且自己设计优化实验，寻求实验的优化方案。对于学生的分组实验，教师可以允许学生通过不同的器材、不同的实验步骤进行探究实验，虽然在实验过程中学生难免走一些弯路，造成一些知识的冲突，但却能够有效地培养学生分析、比较、总结的实验能力，达到实验探究的目的。

比如，在“伏安法测定电源的电动势和内阻”这个实验教学中，教材里面是要求学生同时使用电流表和电压表来测算电源的电动势和内阻。于是，我给学生抛出一个新的探究命题：“你能否只用一个电流表或一个电压表来测算电源电动势和内阻呢？如果可以，你需要哪些器材辅助实验？如何测算？请你设计出实验方案，画出实验电路图。”如此，学生运用多种不同的方法进行实验探究，学生在实际操作中进一步加深了对实验原理和相关理论知识的理解和掌握，通过实验操作，学生的知识迁移能力大大地提高了，创新精神和创新能力也得到了有效培养。

3.开展小组合作，探究物理实验

合作学习与探究性学习是不可分割的教学方法。探究式实验自身的特点与缺陷，即在实验步骤繁多，实验时间、空间受限的情况下，仅仅依靠个人独立的探究性实验，往往难以完成教学任务。而将合作学习融入探究式教学，将困难的实验过程进行分解，将任务进行分工，整体协调配合，学生在小组合作模式既能更加轻松、高效地完成教学任务，又能够培养合作学习的意识与能力。

比如，在“用打点计时器测速度”的探究实验中，我将全班学生分成5个小组，第1组的学生研究打点计时器的工作原理，进行现场的指导；第2组的学生测量手拉动纸带运动时的速度；第3组的学生测量昆虫的爬行速度；第4组的学生集中处理编好号的纸带；第5组的学生进行数据的记录和整理。通过小组的集体写作，实验过程进行得十分顺利，既节约了实验的时间，又提高了实验的效率。实际上，利于进行合作探究实验的内容还有很多，如“探究功与速度变化的关系”、“探究加速度与力、质量的关系”、“探究弹力和弹簧伸长的关系”等，教师可以结合实际情况进行灵活地处理和运用。

4.进行课外延伸，拓展探究实验学习

物理知识与人们的生活息息相关，物理实验教学不应局限于课堂之中，而要拓展到学生的生活中去，实现学以致用，学用结合。所以，教师应给学生适当设置课外物理探究实验，去解释生活中的物理现象，解决实现中的物理问题，提高知识的迁移能力和运用能力。

例如，在教学“重力加速度”这一知识内容后，我给学生布置了一个测量重力加速度的课外探究活动，采用与别的小组不同的探究方案，开展合作探究活动。大致有以下的一些方案：组一，学生根据重力公式G=mg，通过测量物体质量和重力来测量物体的重力加速度。但是，在具体实验过程中物体的重力是很难测出的，因此，该组的汇报结果是不够精确的。

组二中，学生根据自由落体公式测定重力加速度。他们来到教学楼的顶层，测出楼层高度，然后测出物体落地的时间，计算出重力加速度的数值。此法虽然在操作过程中有一些问题，但是测算出的数据还是比较接近的。组三中，学生使用了“滴水法”，他们将水龙头的高度适当调高了一些，将水龙头的水滴调到均匀低落的状态再开始测量，在精度较高的秒表的测量下，得出的数据精度也十分理想。

在这一课外的探究实验活动中，各个小组的学生为了提高测试结果的准确性，反复进行实验，不断优化实验过程，最终选取几次实验的平均数值，学生在探究实验过程中综合所学知识，建立知识之间的横向联系，活学活用，灵活迁移，学习的自主性得到提升，能够科学地应用科学的方法进行物理现象的分析和物理问题的解决。

三、结束语

通过探究式物理实验的深入开展，笔者发现自己的课堂达到了“五个解放”——解放了学生的大脑：学生的问题意识、发散思维得到了很好的提升；解放了学生的双手：学生勤于动手操作，课堂参与度高涨；解放了学生的嘴巴：学生能够讲述、总结实验经过、结果以及实验发现；解放了学生的眼睛：学生的实验观察能力得到了明显提升；解放了学生的时间和空间：通过小组合作、课外探究等形式，形成了时时可探究、处处可探究的学习状态。相信，随着探究实验课堂的逐步推进，高中物理实验教学将实现质的飞跃！

参考文献：

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