覃煒

【摘 要】本文闡明高中物理實驗探究教學法的內涵，論述實驗探究教學法的作用和實施步驟，認為其切合物理是以實驗為基礎的科學的基本特征，能夠培養(yǎng)學生的基本實驗技能，能夠提升學生的物理核心素養(yǎng)。

【關鍵詞】高中物理 實驗探究教學法 實驗技能 實施步驟

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）10B-0114-02

物理是一門以實驗為基礎的科學，實驗對發(fā)現物理規(guī)律和驗證物理規(guī)律起著決定性的作用。高中物理新課程標準十分重視實驗，其在課程具體目標中提出：“認識實驗在物理學中的地位和作用，掌握物理實驗的一些基本技能，會使用基本的實驗儀器，能獨立完成一些物理實驗?！钡牵诟咧形锢斫虒W中出現了大量輕視實驗的現象，有些教師產生“做實驗不如講實驗”的錯誤觀點，完全不顧實驗對學生發(fā)展的促進作用。筆者認為，高中物理教學應該回歸其本質，建立起以實驗為核心的探究教學模式，即實驗探究教學法。

一、高中物理實驗探究教學法簡述

（一）實驗探究教學法的內涵。實驗探究教學法是指在高中物理教學過程中，以實驗為基礎，引導學生建立概念和發(fā)現規(guī)律的一種教學模式，也是和高中物理新課程標準要求相符合的一種教學模式。其切合物理是以實驗為基礎的科學的基本特征，能夠培養(yǎng)學生的基本實驗技能，能夠提升學生的物理核心素養(yǎng)。比如，進行《牛頓第三定律》一課教學時，利用 DIS 中的力傳感器進行實驗，通過計算機所作的作用力與反作用力的圖象，讓學生自主發(fā)現作用力與反作用力之間的關系。實驗教學法尊重了物理學科的實驗性質，是符合高中物理教學特點的優(yōu)質教學方法，在日常教學活動中應該積極地踐行。

（二）實驗探究教學法的作用。實驗探究教學法在高中物理教學中有著重要作用，可以從三個方面進行闡述。

1.有助于學生深刻認識物理內涵。高中物理中包含大量的物理概念和物理規(guī)律，學生只有在深刻理解這些概念和規(guī)律之后，才能夠真正學好物理。許多學生感覺物理難學的主要原因便是對物理概念和規(guī)律的內涵和外延的理解不深入。偏重于解題技巧的應試教育課堂基本忽略了物理內涵對學生的促進作用，因而需要進行改革。實驗探究教學法讓學生動手做探究性實驗，體驗物理概念的抽象過程，體會物理規(guī)律的歸納過程，以形成對物理概念和規(guī)律的深刻理解。比如，通過實驗的方法讓學生掌握平行板電容器的公式，能夠讓學生產生長期的記憶。

2.有助于培養(yǎng)學生基本實驗技能。實驗是高中物理的基礎，也是高考的必考內容，因而需要加強物理實驗教學。僅僅依靠教學大綱指定的幾個實驗是不能夠有效培養(yǎng)學生實驗技能的，需要對高中物理中的實驗進行拓展。實驗探究教學法以實驗為基礎，引入了大量的物理實驗。學生在進行實驗探究過程中，訓練了各種基本的實驗技能。比如，利用實驗探究電容器的充放電可以訓練學生連接電路和使用雙向電流表的能力。因而，高中物理實驗探究教學法是培養(yǎng)學生基本實驗技能的有效手段。

3.有助于提升學生科學探究能力。探究能力是基本科學能力的一種，對學生的未來學習和工作有著重要的支撐作用。在“教師講，學生聽”的傳統(tǒng)教學模式中，學生被動接受知識，這種教學模式無法更好地培養(yǎng)學生的探究能力。在實驗探究教學法中，讓學生自己發(fā)現問題、探究問題、解決問題，經歷科學探究的一系列過程，更有效地提升他們的科學探究能力。比如，讓學生通過實驗探究全反射的現象和規(guī)律，可以培養(yǎng)學生研究光學問題的基本實驗思想方法。

二、高中物理實驗探究教學法實施步驟

科學研究的一般步驟為：發(fā)現問題—進行猜想—設計實驗—實驗驗證—歸納總結。高中物理教學中的實驗探究教學法和科學研究過程基本相似。下面以《自由落體運動》一課教學為例，從四個方面，即猜想環(huán)節(jié)、設計環(huán)節(jié)、實驗環(huán)節(jié)、總結環(huán)節(jié)，來探討實驗探究法在高中物理教學中的實施步驟。

（一）猜想環(huán)節(jié)。猜想是實驗探究教學法的第一個環(huán)節(jié)。在這個環(huán)節(jié)中，教師通過構建物理情境，引導學生發(fā)現問題，再通過合作討論提出自己的對物理現象的猜想。猜想環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學生觀察物理現象和發(fā)現問題的能力，本環(huán)節(jié)是提升學生物理核心素養(yǎng)的基礎。

筆者首先做了鐵球自由下落的實驗，讓學生觀察鐵球下落的現象。提出問題：“觀察可知，鐵球下落得越來越快，那么鐵球的自由落體運動應該是什么性質的運動呢？”讓學生分組討論，不少學生認為鐵球的自由落體運動是勻加速直線運動，有一部分學生則認為鐵球做自由落體運動時的加速度可能有變化，估計是變加速直線運動。

（二）設計環(huán)節(jié)。進行猜想之后，學生就要驗證自己的猜想。驗證猜想的方法可以是理論推導，也可以是實驗驗證。在實驗探究教學法中，驗證猜想的基本方法是實驗。學生的首要任務是設計實驗方案。如果盲目地進行實驗那么是無法達到教學目標的。教師可以將學生分成若干個學習小組，讓每個學習小組通過合作討論設計實驗方案。在這個過程中，教師可以對學生的實驗方案進行點評，以幫助學生設計出合理的實驗方案。

學生通過討論之后，認為自由落體運動可能是勻加速直線運動或者變加速直線運動。筆者由此提出：“你們能不能結合前面所學的實驗知識來設計實驗驗證自己的猜想？”然后要求各個學習小組根據猜想設計實驗。有的學習小組設計利用打點計時器進行實驗的方案，有的學習小組設計利用光電門進行實驗的方案，有的學習小組設計利用數碼攝像機進行實驗的方案。各學習小組在設計過程中，筆者對他們的方案進行指導，使他們設計的實驗方案盡量合理。

（三）實驗環(huán)節(jié)。實驗環(huán)節(jié)是實驗探究教學法的核心部分。實驗環(huán)節(jié)一般安排在實驗室進行，教師可以按照各個學習小組的設計方案，盡可能提供所需的實驗器材。教師應該留下足夠的時間給學生進行實驗，盡量不干預學生實驗，讓學生自己在實驗過程中體驗概念和規(guī)律，讓學生在實驗過程中掌握實驗技巧。

學生設計好了探究自由落體運動規(guī)律的實驗方案后，筆者預先到實驗室安排好學生所需的實驗器材，比如打點計時器、鐵架臺、數碼攝像機、計算機、光電門等。然后，帶領學生到實驗室進行分組實驗。在學生實驗的過程中，筆者來回巡視，對學生在實驗過程中遇到的問題進行指導解決，比如，學生的實驗步驟有不妥當，就指出來，并讓學生思考和找到錯誤的原因，然后糾正錯誤。學生實驗之后，筆者要求學生對數據進行處理。許多學生通過對打點紙帶的處理，發(fā)現自由落體運動的加速度是不變，因而得出其是初速度為零的勻加速直線運動。

（四）總結環(huán)節(jié)。實驗探究教學法的最后一個步驟是總結。總結可以從兩個方面入手：（1）總結實驗探究方案。此過程和學生一起反思實驗方案的設計是否存在問題，有沒有改進的空間，以提升學生的探究能力。（2）總結實驗操作過程。此過程和學生一起反思實驗操作中存在的問題，以幫助學生掌握正確的實驗操作方法。

探究自由落體運動的規(guī)律實驗完成之后，筆者帶領學生進行反思，比較各個學習小組設計的實驗方案的優(yōu)劣。比如，比較利用打點計時器和利用光電門實驗。利用打點計時器進行實驗可以采集更多的數據，但是物體所受阻力較大，實驗誤差較大；利用光電門進行實驗，采集的數據比較少，但是物體所受阻力較小，實驗誤差較小。最后，分別對學生在實驗中的操作進行點評。比如，利用打點計時器進行實驗，要求打點計時器的兩個限位孔豎直對齊，有的實驗小組沒有注意到這個問題，導致實驗誤差比較大。

綜上所述，高中物理使用實驗探究教學法是符合新課程標準理念的，能夠幫助學生自主建構知識，能夠提升學生的物理核心素養(yǎng)。在實際教學中，教師要相信學生的能力，給予學生充分的時間和空間進行自主探究和實驗。

【參考文獻】

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[3]劉宏偉.高中物理實驗教學中的問題及其策略探析[J].中學物理教學參考，2015（1）

（責編 盧建龍）endprint