【摘要】文章針對中學(xué)物理新教材，結(jié)合在教育實踐中對“探究實驗”的要求和功能的理解和認(rèn)識，對探究實驗內(nèi)容的分布、實驗活動的呈現(xiàn)形式、實驗的設(shè)計思想、實驗的評估交流等方面進行了比較分析。然后從設(shè)計思想、風(fēng)格特點兩方面對中學(xué)物理探究實驗的比較研究進行總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】探究實驗 中學(xué)物理

【中圖分類號】G633.7 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）12-0159-02

教學(xué)觀念的更新與學(xué)習(xí)方式的變革必然導(dǎo)致課堂教學(xué)模式隨之變革。隨著新的課程改革的不斷深入和新教材的實施，物理新教材創(chuàng)設(shè)了一個適應(yīng)學(xué)生全面發(fā)展的全新的物理探究實驗課的教學(xué)模式[1，2]。這種教學(xué)模式提倡學(xué)生主動參與、樂于研究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決實際問題的能力以及交流和合作的能力。實驗教學(xué)首先將探究的問題、器材展現(xiàn)出來，讓學(xué)生自主選材，自主探究。這樣的設(shè)置，給學(xué)生無限的思維發(fā)展空間，讓學(xué)生盡情地猜想、思考、設(shè)計、操作，經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。有利用培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，實踐能力，實事求是的科學(xué)態(tài)度；有利于發(fā)展學(xué)生的思維能力、實際動手能力、分析解決問題的能力等多種能力。

從教育歷史上看，探究性學(xué)習(xí)更直接繼承了“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”和“探究學(xué)習(xí)”的思想，究其精神實質(zhì)而言，它吸收了杜威的“做中學(xué)”思想和布魯納“發(fā)現(xiàn)法”理論的精華，強調(diào)學(xué)生在類似于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的教學(xué)過程中，讓學(xué)生親自動手參與發(fā)現(xiàn)的過程，注重在體驗中學(xué)習(xí)，從而提高其實踐能力和創(chuàng)新能力，適應(yīng)未來社會和個人發(fā)展的需要[3，4]。但對于科學(xué)探究對能力的培養(yǎng)，又不同于以往的發(fā)現(xiàn)法，探究問題的內(nèi)容和角度是多樣化的，探究的結(jié)論呈開放性，探究的方式也必然是靈活多樣的，這就與“發(fā)現(xiàn)法”片面強調(diào)科學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程從而導(dǎo)致結(jié)論的封閉性，形成了明顯的對比。同時科學(xué)探究過程也不僅僅停留在“做中學(xué)”，還要求在“研究中學(xué)”，要以主動探究的態(tài)度在了解（理解）別人研究成果的基礎(chǔ)上，有選擇的吸收然后再進行自己的進一步探究，這也與“做中學(xué)”片面強調(diào)個體的直接經(jīng)驗形成了鮮明的對比。

1.探索課堂教學(xué)策略

探究式教學(xué)是以探究為基本特征的一種教學(xué)形式。學(xué)生是教學(xué)的主體，把促進學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的發(fā)展作為重點，以學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)為核心[5]。將教學(xué)與學(xué)生的實際緊密聯(lián)系起來，形成主動的、活躍的、和諧氣氛的學(xué)習(xí)過程，通過交流與實踐，探索中發(fā)現(xiàn)新知，應(yīng)用新知。探究式教學(xué)是“以人為本”的教學(xué)?？梢娝刭|(zhì)教育的要求需要多采用探究式教學(xué)。

2.優(yōu)化教學(xué)過程

所謂優(yōu)化教學(xué)過程即把學(xué)科課堂作為一個“動態(tài)流程”，從開端、發(fā)展、結(jié)束構(gòu)成教學(xué)的全過程。要使全過程得到優(yōu)化，就要善于在“動態(tài)流程”的各個的環(huán)節(jié)調(diào)動學(xué)生的思維，使他們的思維活力不斷涌現(xiàn)[6]。

現(xiàn)以初二物理教材蒸發(fā)為例來探討：

（1）設(shè)疑激勵。用酒精打濕的抹布擦黑板，過一會兒黑板干了并聞到一股酒精的氣味，實驗引入課題；讓學(xué)生結(jié)合生活中曬衣服、晾床單等生活經(jīng)驗猜測：蒸發(fā)可能和液體溫度的高低、液體表面積的大小及液體表面上空氣流動的快慢有關(guān)。從而讓學(xué)生明白要研究的問題。

（2）帶疑探索。進行分組實驗，給學(xué)生酒精燈、滴管、滴瓶、毛玻璃片、回行針等這些器材，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，動手做實驗。如有的學(xué)生設(shè)計出將兩塊毛玻璃片打磨的一面朝上，分別用滴管滴一滴水于毛玻璃片，其中的一塊不變，另一塊用回行針將水盡量攤平，觀察液體表面積的大小各蒸發(fā)關(guān)系，從而使學(xué)生的求知欲處于激發(fā)狀態(tài)。

（3）釋疑討論。鼓勵學(xué)生對知識進行探索、討論及總結(jié)，并向教師和同學(xué)呈報實驗結(jié)果，如上述實驗中，一塊毛玻璃片上的水先干，則說明液體表面積越大蒸發(fā)越快。

（4）破疑歸納。教師結(jié)合學(xué)生實驗報告進行總結(jié)：蒸發(fā)的快慢和液體溫度的高低、液體表面積的大小、液體表面上空氣流動的快慢有關(guān)；因而要加快蒸發(fā)可以提高液體的溫度；增大液體的表面積；加快液體表面上空氣的流動。而在減慢蒸發(fā)應(yīng)采取相反的措施。

（5）新疑設(shè)置。在基本知識掌握后尚待進一步重復(fù)、遷移、提高，可恰如其分的發(fā)出高級知識的刺激信息，聯(lián)系實際引導(dǎo)學(xué)生靈活運用物理知識和科學(xué)方法解決實際問題。如讓學(xué)生解釋移栽樹木時，為了提高樹木的成活率一般選擇陰天早晨或傍晚，而不選擇太陽當(dāng)空的正午，且移栽樹木時盡是削掉一些枝葉。

（6）析疑思考。在掌握課題知識的基礎(chǔ)上進一步對課題向高能知識探索，進行有意識的德育滲透[4]。如可讓學(xué)生看教材54面第二段，指出我國人均占水量不足全世界人均占水量不足全世界人均占水量的25%，要樹立節(jié)約用水的意識，從而培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心自然關(guān)心社會的情感?？傊處熥非蟮膽?yīng)該是教育教學(xué)中的對學(xué)生“人格”發(fā)展的長期“隱性”效應(yīng)。

3.改進教學(xué)手段

教育學(xué)要面向現(xiàn)代化，教學(xué)手段本身就應(yīng)該現(xiàn)代化。物理教學(xué)離不開現(xiàn)實的物理情境，但學(xué)生的直接經(jīng)驗、學(xué)校的實驗條件都有限，也不可能讓學(xué)生做太多的現(xiàn)場參觀，這樣傳統(tǒng)的教學(xué)手段全憑一張嘴一支粉筆的教學(xué)模式嚴(yán)重阻礙了教學(xué)的提高，因此可將光電傳感器、錄像機、幻燈、投影及計算機等眾多媒體引入教學(xué)之中，成為教師自由使用的工具。以單擺周期的測量實驗為例來探討：

（1）實驗?zāi)康模簻y量單擺的周期，驗證單擺振動的等時性。

（2）實驗原理：當(dāng)單擺的擺角很小時，擺球受到的擺繩的拉力和重力的合力可看作指向平衡位置且大小隨擺球位置變化而做周期性變化的回復(fù)力，此時擺球的運動可看作簡諧運動。根據(jù)簡諧運動的規(guī)律可得到單擺的周期公式：T=2π■，其中l(wèi)為單擺的擺長，而g為重力加速度。從此公式可知單擺的周期只與其擺長和重力加速度大小有關(guān)，而與擺幅和質(zhì)量無關(guān)。這種特性稱為單擺的等時性。

（3）實驗器材：思邁Prodigy-Lab數(shù)據(jù)采集器，光電門傳感器，計算機，單擺實驗裝置。

（4）實驗步驟：1）如實驗裝置所示架設(shè)好單擺實驗裝置和光電門傳感器，調(diào)整擺球懸掛的高度，使擺球能自由擺動并順利擋光；2）打開思邁數(shù)字化探究實驗平臺專業(yè)軟件，選擇進入“單擺周期的測量”實驗；3）將擺球拉離平衡位置（擺角不能大于5度），然后放開使其擺動。4）改變單擺的擺幅和擺球的質(zhì)量，分別重復(fù)上述實驗步驟。最后比較各次的周期是否相同。圖1為實驗裝置圖，圖2為數(shù)據(jù)采集顯示圖。

圖2 實驗結(jié)果圖

5）組織討論：①將兩次實驗的擺長和重力加速度大小代入單擺周期公式計算出對應(yīng)的單擺周期的理論值，然后統(tǒng)計兩次實驗中測得的單擺周期的平均值，將實驗得到的數(shù)據(jù)與理論值比較，計算實驗的相對誤差；

②分析單擺運動中擺球的運動情況和受力情況，說明擺球的運動為什么具有等時性的特征。

6）實驗結(jié)論：單擺的振動周期不隨振幅改變而改變，即具有等時性。

4.結(jié)束語

指導(dǎo)學(xué)生開展探究實踐活動應(yīng)注意對于學(xué)生實踐活動要及時給予指導(dǎo)，要注意因勢利導(dǎo)，適當(dāng)點撥不能越俎代庖，使他們感到充分的自由，要幫助學(xué)生解決靠他們自身難以解決的問題，如調(diào)查試卷的評價，打印、復(fù)印等問題。對學(xué)生在實踐活動中遇到的理論問題應(yīng)給予指導(dǎo)，對于某些現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生解釋，例如眼睛的科學(xué)道理等。最后對于學(xué)生在實踐活動中取得的成績給予充分肯定，及組織學(xué)生進行交流，指導(dǎo)學(xué)生寫好實驗報告。

參考文獻：

[1]現(xiàn)行普通高中教學(xué)計劃的調(diào)整意見[M] 國家教委 1995（5）

[2]劉炳升.新課程建設(shè)的理論與實踐〔M]南京師范大學(xué)出版社，2006年7月

[3]宋仁橋.如何在物理教學(xué)中提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[J] 現(xiàn)代教育科學(xué)：教學(xué)研究，2010（9）

[4]郭克坤.新課程下的高中物理課堂教學(xué)模式探討[D]2006（10）

[5] 李炳亭.高效課堂22條[M] 山東文藝出版社，2009（5）

[6] 王義秀，臧傳軍.新課程標(biāo)準(zhǔn)與課堂教學(xué)實踐 [M]北京師范大學(xué)出版社，2009（7）

作者簡介：

何素芬（1975.12-），女，湖南省保靖縣民族中學(xué)，研究方向：物理教育。