高中物理实验教学对学生科学探究能力培养的研究

王祯泽

摘要：《普通高中物理课程标准2017年版2020年修订》对实验课程中培养学生科学探究能力提出了新的要求。新课程标准明确了学生是实验探究课堂的主体，教师在实验探究课堂上属于引导人，这就要求教师在给学生探究空间的同时避免学生的虚假探究，这就要求实验课要遵循教育教学规律，创新设计物理问题情景，灵活引导生活实践问题推广，以提高学生在实验方面的科学探究能力。基于此，本文对高中物理实验教学课堂对学生科学探究能力的培养展开了研究，并提出了学生科学探究能力的培养路径，希望可以为广大的高中物理教师提供一些参考建议。

关键词：高中物理;实验教学;科学探究能力

众所周知物理规律的发现和理论的建立都是以实验为基础，但在物理实验教学的课堂中有时由于教师时间有限或学生自身知识掌握不透，教师容易直接将结论告知学生，没有给学生足够的时间进行反思，容易导致学生缺乏创新能力和思维能力。如果教师不能正确设计课程内容和时间表，学生很容易感反感和厌学，放弃复杂的实验步骤或强理论实验，被动接受其他学生或老师的结论，从而对物理实验失去兴趣，难于培养学生的科学探究能力。

通过研究实验目的、实验原理、实验探究过程、實验结论，我转变实验教学设计思路，把问题、证据、解释和交流内容尝试把演示实验、学生实验通过创设实验问题情景引领学生探索，并融入虚拟实验平台或3D实验模型探索培养学生创新能力。同时多问题角度启发学生多方法操作实验，分析验证结果，在学生的主动参与下可培养学生观察物理现象和分析物理问题的能力，且提升学生科学探究能力。在组间评价交流互动提高学生自我总结反思探究的实验方法的利弊，培养学生科学探究能力的创造思维和批判思维。从而探索出高中物理实验教学对学生科学探究能力培养的途径如下：

一、创设情境提高学生探究积极性

学生很容易被“意想不到”的事情吸引，与“意想不到”的事情相比，人们更愿意探索未知的事物，所以教师可以创造一些“意想不到”的场景来吸引学生的注意力，提高他们主动回答问题的积极性。学生的生活体验在某些特定的情境下只是一种规律，当具体情况发生变化时，规律可能相应的也就不复存在。例如，《牛顿第三定律》这一课的学习时，教师可以让学生演示拔河比赛的场景，两边的拉力相等，而这一场景的演示显然与学生的认知是冲突的。在大多数学生心目中，他们认为拔河比赛只有强大的牵引力才能赢得，由于这一幕与学生的生活息息相关，他们不仅会在课堂上对这个问题进行一系列的讨论和分析，而且会在课后继续讨论他们认为“神奇”的东西。如果他们以后参加拔河比赛，他们能够快速思考，要赢得拔河比赛，需要增加摩擦力。例如，当学习惯性时，教师可以设计问题情景使用学生熟悉的乒乓球实际操作。空心乒乓球和充满沙子的乒乓球可以让男孩和女孩同时打乒乓球，学生们会惊讶地发现，女生很容易打空心乒乓球，而男生却不容易打实心乒乓球，本实验可以用来提高学生的学习兴趣，并且最终可以得出影响惯性的因素。

二、利用生活情境激发学生兴趣

物理的很多知识点都来源于生活，可以说物理源于生活，但是现阶段的物理教学却脱离了生活场景，学生对生活场景的热爱超出了单纯的理论知识。因此教师在创作物理情境时，教师应与学生的日常生活紧密联系，在了解学生的日常生活后，教师应能根据学生的生活场景和热点发现与物理知识点相关的现象，创造与自己生活和最关心的热点相关的场景，大大提高他们在日常生活或学习中提问的能力。例如，在惯性的学习过程中，教师可以用生鸡蛋和熟鸡蛋作为实验，在不打烂鸡蛋，有什么方法可以直接判断哪个是生鸡蛋，哪个是熟鸡蛋，肉眼观察不出来，可以用惯性来判断，这个知识点不仅能引起学生的注意，而且在生活中也能灵活运用。通过这个例子，教师可以引导学生知道常见的物理现象，并在此基础上提出更多的问题并结合物理知识，就可以探索更多的自然奥秘。

三、巧用虚拟实验平台提高小组实验效率

对物理小组实验来说，实验数据的获取主要依赖于学习小组的独立性，所以在实验前和实验中的小组划分和教师指导就显得极其重要，实验前所设计情景问题的解答可以让学生借助虚拟实验平台操作做好预习，并对问题拓展思考实验操作横向比较分析。同时教师合理配置小组，明确小组成员分工，谁来安装设备，谁来记录处理数据，谁来管理实验等等，以避免少数学生出现不参与的情况。以《探究加速度与力、质量关系》的实验为例，当学生第一次做实验时，不能准确掌握平衡摩擦的方法，不能解决平衡摩擦不到位的问题。如果教师不能及时发现问题并帮助纠正，学生的后续实验就无法进行，教师要控制小组划分和学生参与的情况，以此可以大大提高学生的信息获取能力。

四、培养沟通交流习惯

学生进行实验过程中会一直与旁边的同学沟通、交流，但是这种沟通、交流只局限于小范围内，而且只有当他们的问题无法解决时，他们才会与其他学生交流和讨论，但是这种小范围的交流并不能满足学生实验过程中的交流和分享的需要。因此，在实验结束之后教师必须给学生一些时间进行小组间对比交流，促进学生思考总结评价本组实验方法、结论分享，同时交流出现的问题及解决方法或有待其他小组帮助分析解决的问题，让学生在总结分享进步，提升科学探究能力的批判思维。

结论：

本文通过高中物理实验教学对学生科学探究能力培养的研究，发现目前我国的教育越来越重视科学探究能力。科学探究能力不仅可以提高学生的理解和学习能力，而且可以帮助学生处理更复杂的问题，为成为综合性人才打下良好的基础。但是在高考的影响之下，科学探究能力的培养是高考的重要组成部分，越来越多的教师把重点放在知识点的教学上，强调知识点的重复练习，虽然教师也认识到了科学素养对学生的重要性，开始重视学生的科学素养发展，但是这种程度的重视显然是不够的。作为高中物理教师，应该更重视提高学生在课堂上的主体地位，以更好的提高学生的科学探究能力，激发学生学习物理的积欲望。

参考文献：

[1]闫秋玥.加强物理实验教学提高科学探究能力——以“控制变量法专题复习课”为例[J].中学物理教学参考，2021，50（21）：31-33.

[2]冯秀女.重视物理实验教学培养学生科学探究能力[J].现代农村科技，2021（01）：89.