曹雪蓮

摘要： 作者就探究性實驗，開展探究性實驗應(yīng)注意的幾個問題，以及開展探究性實驗的手段和措施，結(jié)合教學(xué)實踐談了做法和體會。如實驗設(shè)計要有可探究性，探究性實驗教學(xué)要注重探究的過程和探究的質(zhì)量，改演示實驗為探究性實驗，在驗證性和測量性實驗中補充探究性實驗，精選課外小實驗補充探究性實驗等，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣和素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 高中物理探究性實驗自主學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)

新課程的全面實施為新時期教育教學(xué)工作注入了活力，新課程新理念運用到課堂教學(xué)中，使課堂教學(xué)發(fā)生了實質(zhì)性的變化，特別是對實驗教學(xué)產(chǎn)生了深遠的影響，對培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力起到了積極的促進作用。中學(xué)物理實驗作為物理教學(xué)的一種重要手段，作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探究的重要載體，為學(xué)生運用所學(xué)知識和技能親自探索“新”規(guī)律、發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象，培養(yǎng)科學(xué)研究的精神搭建了一個新的平臺。高中物理課程標準提出的“科學(xué)探究”理念，為物理實驗教學(xué)注入了科學(xué)探究的豐富內(nèi)涵，從科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)的高度指明了加強科學(xué)探究的方向，提出了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識和能力的教學(xué)目標?？茖W(xué)探究不僅僅是物理實驗教學(xué)的方向和目標，更重要的是改變著學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，從小就培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗探究的素養(yǎng)。因此，在物理實驗進行過程中，要抓好探究性實驗教學(xué)，并不失時機地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生逐步形成良好的科學(xué)態(tài)度和深厚科學(xué)素養(yǎng)。

一、什么是探究性實驗

探究性實驗是不知道實驗結(jié)果的，實驗結(jié)果往往有多種。要看實驗結(jié)果才能判斷實驗假設(shè)的正確與否。不同于驗證性實驗，探究性實驗是在假設(shè)的指引下獲取支持或推翻假設(shè)的科學(xué)實驗論證，是以實驗為載體探究科學(xué)結(jié)論形成和發(fā)展的過程，是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生運用已學(xué)過的知識、技能，把自己當(dāng)做新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者，通過實驗親自發(fā)現(xiàn)問題。目的是促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與，樂于探究，勇于實驗，勤于思考，通過實驗探究，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識和技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力。探究性實驗的實質(zhì)是學(xué)生自主地進行實驗，實驗前對于實驗結(jié)果只是猜想，并沒有真正了解，通常指學(xué)生各種自主的探究活動，目的是使學(xué)生由單純獲取書本知識轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^自己動手操作、親身體驗來獲取知識，注重的不單單是實驗的結(jié)果，更關(guān)注實驗探究的過程，以鍛煉提高他們獲取知識的能力，從而激發(fā)科學(xué)探究奧妙的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力和終身學(xué)習(xí)的能力，不斷提高實驗探究的科學(xué)素養(yǎng)。

二、開展探究性實驗應(yīng)注意的幾個問題

由于長期以來受應(yīng)試教育和升學(xué)率的影響，重知識的傳授而忽視能力培養(yǎng)的教學(xué)觀一直根深蒂固，這對實施探究性實驗教學(xué)產(chǎn)生了一定的影響，注重知識，關(guān)注結(jié)果的學(xué)習(xí)方式或多或少的依然存在，因此，我們必須改變以下幾種錯誤的做法。一是避免實驗教師怕麻煩和學(xué)生實驗失敗的現(xiàn)狀，直接將實驗結(jié)果或是實驗現(xiàn)象告訴學(xué)生，將探究性實驗變?yōu)轵炞C性實驗；二是防止大量的時間反復(fù)練習(xí)大量的同類習(xí)題反復(fù)鞏固訓(xùn)練的題海戰(zhàn)術(shù)；三是在已經(jīng)做多探究性實驗的基礎(chǔ)上，將所要求的實驗內(nèi)容再次設(shè)計成探究性實驗。

三、開展探究性實驗的手段和措施

1.實驗設(shè)計要有可探究性。

從目前實驗教學(xué)的現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)前的不少物理實驗中，學(xué)生們也在忙于收集數(shù)據(jù)，解釋并求證結(jié)果，但是如何根據(jù)有限的線索確定證據(jù)收集的方向，如何在不止一個可能合理的解釋面前做出決策呢？這是決定實驗探究性意義的關(guān)鍵，但這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)往往有時被實驗教師所代替，是探究性實驗缺乏真正意義上的探究。例如在研究“浸在液體里的物體，其所受浮力大小問題”時，如果把物體排開的液體收集起來稱一下，就會發(fā)現(xiàn)它的重量剛好等于浮力的大小。這個結(jié)果無疑可以作為著名的阿基米德定律的實驗事實基礎(chǔ)。但最關(guān)鍵的問題是，人們一開始怎么會想到要設(shè)法去收集那一部分剛好由于物體的浸入而被排擠開的液體呢？因此，探究性實驗中的探究性設(shè)計往往需要深層次的思考，更需要我們?nèi)ネ诰?。從實驗的條件跨越到實驗的結(jié)果，需要我們對實驗精心設(shè)計，當(dāng)然也需要學(xué)生通過嘗試錯誤，得出假設(shè)并驗證假設(shè)來尋找。

2.探究性實驗教學(xué)要注重探究的過程和探究的質(zhì)量。

評價一節(jié)探究性實驗課的成功與否，沒有必要去糾纏這節(jié)課經(jīng)歷了探究的幾個環(huán)節(jié)，或是每個探究過程是否達到了自主探究的程度，更沒有必要去追求學(xué)生在程序上和形式上重復(fù)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。關(guān)鍵是看學(xué)生探究實驗的過程和探究實驗的活動質(zhì)量。因此，沒有必要把探究性實驗神秘化。因此，探究性實驗的設(shè)計并不是一種程序化設(shè)計，而應(yīng)當(dāng)考慮學(xué)生的實際狀況的基礎(chǔ)上挖掘?qū)嶒灡旧砭哂刑骄恳饬x的因素。當(dāng)然，自由式的探究實驗也不是學(xué)生隨意性的實驗，同樣需要實驗教師的設(shè)計、指導(dǎo)和調(diào)控，讓學(xué)生真正體驗探究的樂趣和意義。

3.改演示實驗為探究性實驗。

物理教材中大量的演示實驗，在傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)中，往往由實驗教師先講解、演示，然后把觀察到的現(xiàn)象、結(jié)論總結(jié)出來，學(xué)生在這種傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中被動地接受知識，不能激發(fā)實驗的熱情和探究的欲望。因此，在探究性實驗理念下，要在演示實驗中，把部分有探究價值的演示實驗改為學(xué)生的探究實驗，通過挖掘演示實驗教學(xué)中的創(chuàng)造因素，提供給學(xué)生更大的思考空間，例如：“共點力合成的平行四邊形法則”、“機械能守恒定律”都可以轉(zhuǎn)化為學(xué)生的探究性實驗，這樣的實驗在使學(xué)生體驗規(guī)律的過程中，增強了探究的欲望，加深了對實驗內(nèi)容的理解。學(xué)生在實驗探究中獨立思考、自主探索，在具體的實驗操作中掌握物理知識和探究的方法。

4.改造驗證性和測量性實驗，補充探究性實驗。

現(xiàn)行的高中物理教材中學(xué)生的探究性實驗很少，這顯然不利于學(xué)生探索能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，要將驗證性和測量性實驗等知識應(yīng)用性實驗轉(zhuǎn)化為探究性實驗。比如研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，讓學(xué)生從實驗中通過自己的觀察認識電磁感應(yīng)的規(guī)律，并總結(jié)楞次定律，定性總結(jié)出感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)，從而達到自主學(xué)習(xí)、自主探究的目的。

此外，精選課外小實驗補充為探究性實驗也是我們所提倡的。如鼓勵家庭小實驗，運用日常生活中的常用物品進行探究實驗，或是進行自主釋題性小實驗，針對教材中某些疑點、難點，學(xué)生利用活動課自發(fā)進行探究實驗，以培養(yǎng)科學(xué)探究的興趣和素養(yǎng)。