探讨物理“实验探究式”教学法

刘家梓

摘要：“实验探究式教学法"，是一种以学生为主，通过情境设疑，方案论证，实验探究，讨论归纳，应用创新等程序，构建起学生自主学习和互动合作的机制，从而使学生在教师的指导下完成自我学习，自主发展的一种教学模式。本文则通实例对该教学模式的方法特征，思路及程序，实施中应注意的问题，教学体会几方面作粗浅的论述。

关键词：设疑；论证；实验；探究；归纳；应用；创新

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）07-0303-02

构建有效的教学模式，有利于新教材课程改革的贯彻实施，转变教学观念，从而提高教师的理论水平，研究能力，改变学生的学习方式，确实培养学生的创新精神和实践能力。

目前的课堂教学仍以传授知识为主，教学信息仍停留在黑板加粉笔的状态中，许多资源，多媒体手段的利用还不够，学生仍在被动学习，因此，构建新的教学模式，改变旧的教学模式是必要的。

物理常被看作是一门难懂，枯燥，与日常生活不相关的课程。其主要原因是，物理教师通常在课堂上强调公式和概念，而不是让物理与现实生活结合起来，使物理变得通学易懂。物理是科学与技术的奠基石，我们不能为了满足市场的人才需求，只是培养物理学者；而是要通过物理教育，来培养年轻人的适应将来社会发展需要的各种能力。物理教师不能在象是至高无上的"先生"，而是应该成为学生的助手，来帮助他们发展智力，提高道德水准。

现代物理教学论认为：关于学生主体活动的构建，应包括学生观察，实验，动手等外部活动和以逻辑思维为代表的学生主体的外部活动，并以外部活动获得的感性认识为依托，促进思维活动，从而上升为理性认识，并适用其解决实际问题，即实现学生主体的外部活动的内化和内部活动的外化。为此，我在教学中，经过不断的摸索，探究出一种适用于物理课堂教学的新模式-----"实验探究式教学法"。

1.方法特征：

1.1 充分落实了学生的主体地位。能够激励学生的学习欲望，探究心理，使学生真正的"动"起来，由过去的等食者，变成了今天的求食者。

1.2 充分体现了物理学科的特点。利用实验或模拟实验这一直观的教学手段，能使学生在实验探究过程中，锻炼动手实践能力，学会科学的研究方法，养成严谨的科学态度，体验探究问题的乐趣。

1.3 充分活跃了课堂气氛。良好的氛围，是学生探究问题，科学实验的外部环境，能够促使学生通过观察，动手实践等外部活动弄清问题的表象与本质，实现思维的再加工，知识的内化，建立正确的物理概念规律。

2.程序及思路：

下面以全日制普通高级中学教科书（试验修订本*必修加选修）物理第二册第十九章第二节"电磁振荡的周期和频率"的教学为例来谈一谈"实验探究式"教学模式的程序及思路。

2.1 情境设疑，引出问题。这一阶段主要是教师通过新旧知识的联系设置1-2个问题，目的是回顾旧知识，承上启下，为新课中的难点提供突破思路，为学生的实验探究创设情境，搭建平台。手段则可采用多媒体，以激发学生的学习兴趣。本课则是设置"单摆振动周期的决定因素？"这一问题，目的是为学生后面探究"LC回路的周期和频率的决定因素"埋下伏笔。当然，有条件的学校可以在出示问题前采用多媒体手段模拟单摆摆动的周期性与LC回路中电流计指针的周期性的对比动画，增强直观效果，帮助学生建立知识间的联系。

2.2 理论假设，论证方案。这一阶段主要是学生根据教师提出的问题讨论探究方案，论证方案的可行性的过程。可以采用分组讨论的方式，然后由各组的中心发言人陈述各组的探究方案，师生共同论证。论证阶段，其他各组成员可以根据陈述人的陈述提出相应的问题，使得方案更加完善。本节主要体现在"如何探究LC回路周期和频率的决定因素"这一问题的探究方案的讨论探究过程上。实践过程中，我把学生分成了四组，让他们各自独立探究，然后由中心发言人陈述他们的探究思路及方案，真正让学生"动"了起来。

2.3 实验探究，形成结论。这一阶段主要是通过学生自主实验或模拟实验，探究物理概念或规律。为了最大限度的调动学生积极参与，主动思维，发挥学生学习的主观能动性，同样可以让学生分组选用不同的方案探究，激起学生间的竞争意识，达到真正把课堂还给学生的目的。本节课则体现在两方面，一是电磁振荡周期频率概念的得出。主要是通过音像教材，图片资料等多媒体手段动态展示电磁振荡过程，把微观运动直观化，形象化，并引导学生观察电磁振荡过程中i、q、e、B这四个物理量中的任意一个量的变化特点？从而帮助学生思考，发现电磁振荡过程的周期性，得出电磁振荡周期和频率的概念。二是探究"LC回路周期和频率由哪些因素决定？"这一问题，各组同学根据各自的兴趣，选用前面大家共同论证可行的方案进行实验探究，得出定性或定量的结论，即T∝（LC）1/2。当然，LC回路周期和频率决定因素这一实验，由于条件的限制可能有一些学校不能很好的完成，因此，可以采用由学生探究的思路制作的多媒体模拟实验或提供科学实验得出的数据，由分析数据入手，解决问题，得出结论。应该说，无论采用何种方式，这一过程都体现了以学生为本的教育理念。

2.4 应用创新，发现问题。这一阶段应该分两步：一是由教师结合相关的概念和规律提出1-2个典型的相关问题，特别是一些实际的问题，让学生讨论回答，加深学生对物理概念或规律的理解以及分析问题，解决问题，思维发散能力的训练；二是激发学生主动提出问题，若是与本节相关的或是后面要学习的内容，教师可就学生提出的问题布置课后探究题目，培养学生的创新意识和实践能力。本节课教师可以提出下面两个问题，一是通过多媒体再次动态展示电磁振荡的过程，引导学生分析"电场能和磁场能相互转化的周期是否和电磁振荡的周期相同？"二是通过展台出示某一LC回路，只给出电流方向，磁感线及方向引导学生讨论"电容器极板的带电情况？"应当说，教学达到了真正的目的，真正体现了课堂的主体--学生。

3.实施过程中应注意的问题：

3.1 准备阶段。教师一定要抓住学生的生理与心理特点，他们正处于思维最活跃，精力最旺盛的时期，他们对各种新鲜的事物好学，好问，感觉敏锐，善于幻想，因此，再他们还未接触到新的感性材料之前，根据相关的旧知识，科学的提出问题或是通过多媒体技术创设情境提出问题都是很有必要的。当然，提出的问题一定要有层次性，针对性，最好是客观性较强的问题或是与日常生活联系紧密的问题，否则，起不到唤起学生注意，激励探究欲望的目的。

3.2 讨论阶段。这一阶段的主体应该是学生，目的就是在于通过学生间的争论，说理，论证来揭示矛盾，突破重点和难点，提出新的问题，使进一步实验或分析成为学生的自觉需要。论题可以来源于实验事实，也可以根据新旧知识的联系提出，但要求教师在提出问题时，一定要做到题意清楚，要求明确，千万不要将现成的定理，定律，公式提供给学生，而忽视指导学生对感性材料进行抽象，升华。在讨论反馈结果的时候，应该允许部分学生存在暂时的错误观点，但经过分析论证，充分磨合后必须使之找到自己错误的根源，并得以纠正。

3.3 探究阶段。目的是弄清问题的物理本质与表象，吸收或推翻所谓的学前经验，建立正确的物理概念，规律。探索知识的过程是学生创新精神和创新能力提高的过程。在实验探究完成以后，对结果的分析，应由学生自己完成。这样才能使学生对知识的来龙去脉清楚，掌握的知识灵活，迁移性好，同时有利于训练学生研究物理问题的方法和能力。当然，对于较复杂的问题，教师要引导学生有次序，有焦点，步步深入的探究，来完成概念的形成、完善、理解的过程。要让学生在不知不觉中，通过自己的思维主动的掌握知识，而不是被动的接受。教师同时提出要观察分析事物的本质，不要被表象所迷惑，指出科学的观测方法是科学实验加上科学的分析推理，而不是主观臆断。

3.4 应用阶段。教学的目的在于通过知识的传授发展学生的能力，同时寓以相应的思想教育。因此，在这一阶段为实现学生主体内部活动的外化，教师要根据学生的认知情况，结合相关的概念规律，提炼出适量的，有利于训练学生思维能力的练习。当然，在学生的讨论过程中，教师要引导学生思维的发散，有了发散的思维，才能产生思维的火花，提出独到的哪怕是幼稚的不成熟的见解，从而培养学生创造性思维的能力。

4.教学体会：

4.1 从教育心理学方面看，以往学生接受知识的过程缺乏心理认同效应，由于错误的学前经验先入为主，对正确的知识起排斥作用，而"实验探究式"教学模式通过学生自主实验探究推翻了错误的学前经验，主动接受并理解了事物的规律及实质，从而达到了掌握物理知识，提高能力的目的。

4.2 从师生地位、关系方面看，"实验探究"模式较好的处理了教学过程中教师，学生和客体（包括知识能力，思维和心理品质等）三者之间的相互联系和相互作用关系，又较好的突出了学生在学习中的主体作用，发挥了学生的主观能动性，从而使课堂教学更具有开放性。同时，"实验探究"模式又创建了和谐民主，平等的师生关系，变教师权威教学为师生共同探究教学，使学生想能所想，言能所言，有利于培养学生思维的批判性，独创性和敏捷性，形成良好的学习心理。

4.3 从情境创设方面看，采用多媒体的声，像及投影技术，图文并茂的展示和模拟物理过程对学生产生了有利的心理物理刺激，创设了良好的物理学习氛围。同时，影象模拟的多媒体技术使物理情景快变慢，小变大，"无"变有，进而直观揭示物理现象和过程，化抽象为形象，激发了学生的学习兴趣，有利的调动了学生的学习热情和探究欲望。

4.4 从教学策略的实施方面看，通过设疑，探究，归纳，应用教学策略的设计，通过学生在外部活动中对物理过程的体验和发展，进而形成系统知识的完整体系。这样，不但发展了学生发现问题，解决问题，合作交流等多种能力，而且通过对科学探究乐趣的体验，激发了他们的创新意识和欲望。

任何自然科学的原理，概念，规律的教学，必须要经过学生重新感悟，发现，体验和理解，才能使学生真正掌握，同时形成观察，分析，解决问题的能力。"实验探究式"的教学模式正是基于这一点提出的，充分落实新的教育理念--学生的主体地位。

当然，"实验探究式"的教学模式，还有许多不足之处，今后我们还会继续努力使之更加完善，更加适用于课堂教学实际，更能体现学生的主体地位。