高中物理探究性实验研究

　　高中物理探究性实验研究

　　[摘 要] 当今的基础教学改革，不仅仅是对教学内容的改革，更重要的是体现在对教学方法、学生的学习方式的变革。物理课程是基础教学中的一门基础性的学科，它也是一门具有哲理性学科，其科学探究的实验方法，对培养具有科学探究能力的人才，具有十分明显的优势。因此，在高中物理教学中重视实验教学、开发探究性实验，这是落实《物理课程标准》的一个具体的措施。本文依据新课程标准以及一般的教学理论，对探究性实验概念等做出初步分析，这对在物理教学中开展探究性实验具有一定的实际价值与一定理论意义。

　　[关键词] 课程标准 高中物理 探究性实验 教学设计 科学素养

　　一、高中物理探究性实验的教学目标

　　物理探究性实验的实质是学生自主地进行实验，在实验前对于将要得到的实验结果并无真正了解，通常由学生自主地进行各种探究活动，包括形成问题、提出假设，提出模型，进行实验、观察、测量、制作，对观测结果或实验数据进行分析解释、评价和交流等，教师只做组织引导。让学生在实验中改变长期以来一直恪守的被动地接受教师知识传输的学习方式，即偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用的学习方式，在帮助学生开展有效的接受性学习的同时，将学生置于一种主动探究并注重解决实际问题的学习状态；改变学生只是单纯从书本学习知识的传统，让学生通过自己的亲身体验来了解知识的形成和发展过程，丰富他们的学习经历，提高他们学习物理的积极性和主动性，激发他们探究物理奥妙的兴趣，改变学校教学始终围着考试转的局面，真正把教学的重心放在培养学生的创新精神、实践能力和终身学习的能力上，让学生养成爱观察、爱实验的习惯。在不断的探究中发现问题，自己动手解决问题，提高自身的科学素养。

　　二、高中物理探究性实验的过程特征

　　1、实验过程突出学生的主体性

　　以往教科书上的实验主要是让学生验证书上的实验内容，从仪器装置到材料选用，实验指导中都有详细的要求，因此学生就是以模仿和验证为主。而探究性实验是把实验作为学生探究与发现的方法、途径，学生针对教师所提出的问题进行假设，通过实验证明假设的真伪。显然探究性实验的目的不仅仅是让学生学习实验的方法和过程，更重要的是通过实验，培养学生探究与发现的能力。这对培养学生自主学习、勇于探究和严谨的科学态度裨益无穷。

　　2、实验目标注重过程和方法

　　培养学生的科学素养不能靠死记硬背科学知识，而是在能动的探究活动过程中，特别是在探究性实验教学活动中完成的。探究性实验教学高度重视实验探究的过程，把科学方法的培养和科学思维的训练放在极为重要的地位上。让学生自由陈述科学问题、积极寻求解决问题所需的数据、解释数据、在解释数据基础上做出结论。让学生亲自从动手操作中形成问题以及体验到获取数据的困难，领略探究的“风味”。

　　3、教师适时引导但不包办代替

　　在探究性分组实验教学中，教师的作用主要是引导探究、指出误区、把握探究的方向。实验前教师应对学生在实验过程中可能产生的问题作好准备，抓住几个关键点，如提出的假设、设计的实验是否合理，实验过程是否科学，预计能否得出结果等，并就这些问题与学生交流。在实验过程中，教师应加强课堂中的巡视，促进学生主动思考、积极探究，激励各小组进行交流与合作。实验后还应引导学生对实验过程和结论进行反思和评价。教学过程中教师参与和指导的多少要依据学生的知识能力水平和实验难易程度而定，绝不可包办代替。

　　三、高中物理探究性实验的设计原则

　　设计探究性实验应考虑探究性教学的五个基本特征。具体如下:①学生要围绕科学性问题展开探究活动；②学生要优先考虑证据，证据可以帮助他们解释科学性问题并对提出的解释予以评价；③学生要从证据中提炼出解释，并对科学性问题做出回答；④学生通过比较其他的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来评价他们自己提出的解释；⑤学生要交流和论证他们所提出的解释。根据探究性教学的五个基本特征，确定了设计探究性实验时应遵循的三个原则：原则一、探索性设计原则。探索性设计原则是指所设计的实验包含的物理规律往往隐藏在较深的层次，需要学生去挖掘；实验的条件和结果之间往往存在着较大的距离，需要学生去跨越；解决问题的方法与途径往往不太明确，需要学生通过尝试错误，提出假设并验证假设来寻找。这样，学生在解决问题的过程中，不仅能学会并形成一定的认知策略和技巧，同时也激发了他们本身的智慧潜力，并有助于形成内在的学习动机。原则二、简易性设计原则。简易性设计原则是指实验的设计要尽可能采用较少的仪器，所使用的仪器要尽可能简单，设计的选题要尽可能与日常生活实际相联系，实验的原理要尽可能在高中物理范围之内。

　　原则三、趣味性设计原则。趣味性设计原则是指探究性实验的设计要充分考虑学生的心理特点和认知水平，实验设计要求生动、有趣，能使学生在进行实验探索时，自始自终保持很高的兴趣。

　　四、高中物理探究性实验的设计步骤和方法

　　①提出科学问题(一般由教师提出实验课题，提供实验器材，提出实验要求)；

　　②给出猜想或假调节(让学生自己根据实验目的，利用已知的外加的因素去干扰研究对象，猜想会发生什么样的变化，出现什么样的现象，产生怎样的结果)；

　　③制订工作计划；

　　④收集证据；

　　⑤分析和论证(让学生自己根据实验目的，利用实验器材，进行探究，观察实际出现的现象，产生怎样的结果，从而发现“新”的物理现象，总结出他们以前并不知道的规律性认识的实验)；

　　⑥评价和反思；

　　⑦交流。

　　五、结束语

　　总之，在高中开展探究性实验研究是有必要的，它是教学改革的需要，也是为社会建设培养有时代创新能力的人才的一种途径。同时因探究性实验具有教学的过程性、学习的主动性、过程探究性等特点，从而转换了学生在学习中的地位，改变了以往那种“老师教，学生学”的局面，增加了学生学习的主动性和积极性，彻底地把学生放在学习的主动地位。当然，传统的教学模式虽然有其自身的缺点，但是我们不能因为这样就把它“抛”在一边。相反的，我们要利用传统教学模式的特点，在传统教学模式的基础上开展探究性实验研究。因为开展探究性实验研究要建立在学生对基础知识已经掌握的基础上，而传统教学模式正好是让学生牢固的掌握基础知识，所以，教师在教学中，传统教学模式和探究性学习模式两者可以辨证进行，相辅相承。在让学生掌握了基础知识的情况下，又培养了学生的创新精神和实践能力，激发学生独立思考和创新的意识，使学生的综合素质得到全面的提高。摘自《科技信息》

　　参考文献

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