中学物理探究性实验教学初探

孙越东 万欣欣

摘 要： 物理学是一门以实验为基础的科学，实验教学在物理教学中十分重要。新时期的课改改变传统的验证性实验教学模式，倡导探究性实验教学模式成为新课改的新特征和新要求。探究性实验教学是相对验证性实验教学提出的一种新的教学方式，在教学过程中，探究性实验与验证性实验相比在作用上有很大区别，实施探究性实脸有助于培养学生各方面的能力。

关键词： 探究性实验教学 物理实验 验证性实验

实验是物理学的基础，它不仅是物理教学的重要方法和手段，而且是物理教学的重要内容。随着中学物理教学研究的不断改革与发展，特别是在高中物理新课标下，探究性实验显得尤为重要，并且为人们所认识。新课程标准要求探究突出“提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作”的理论内容。在物理学中，物理探究性实验是指：教师对知识不直接给出结论，而是通过创设情境，启发、引导学生思考问题、提出问题，再让学生利用已有的知识和生活体验，自主进行物理实验探究，通过小组合作讨论研究，最终得出结论，获取知识。物理探究实验教学是在教师指导下，以学生为探究性实验教学主体的教学，而教师则是探究性实验教学的主导者。

1.探究性实验的特点

在教学中，验证性实验要求演示和证明物理规律的活动，强调所得到的结果，从而忽视了学习活动的过程。与此相反，探究性实验有意识地培养学生学习的自主性和创新能力，注重学生探究的过程。探究性实验具有以下特点。

1.1探究性

探究是人类认识事物和世界的一种基本的方式。探究性实验要求学生用探究的方法对未知物理世界通过不断探索获得不断的进步和发展。在教学中，让学生在“提出问题—猜想与假设—设计实验—分析现象—得出结论”的探究过程中，了解物理规律的一般过程，掌握基本的物理学习方法。

1.2主动性

主动性是探究性实验的主要特征，它是与验证性实验的被动性相对立的。探究性实验是以学生的直接经验为基础，在选择和探求问题的过程中，学生依据自己的兴趣、爱好、特长等参与活动。在此过程中，他们始终处于紧张、积极、活跃、兴奋状态。在这个过程中，学生自己做实验，充分发挥主动性。

1.3问题性

问题是打开科学之门的敲门砖，是开启物理学宝库的金钥匙。当代教育学理论认为，感知不是产生学习动机的根本原因，而问题才是产生学习动机的根本原因。在探究性实验教学中如果没有问题，学生就不会对问题进行深入思考，也不会提出自己的想法，这样就没有设计验证性实验—分析探究结果—得出探究结论的过程。在传统的验证性实验中，学生尽管已经明确了研究的问题，但有些问题不符合学生实际，同时研究的对象通常是学生所知的事先结论，因此很难诱发和激起学生的求知欲，只会使学生觉得乏味，从而达不到预期的教学效果。

从以上可以看出探究性实验教学与传统的验证性实验有明显不同，它具有显著特点。它是一种新的教学模式，在国内外广泛地被应用。同时，它也成为课程改革的新理念，是指导各学科教师进行教学的基本理念。新课标实施已经多年，但是在探究性实验实践教学过程中，仍然存在一些问题，对探究性实验教学的作用还不明确。那么探究性实验在实践教学中有哪些作用呢？

2.探究性实验在实践教学中的作用

探究性实验教学不仅能够激发学生学习兴趣，而且能培养学生的团体合作能力和思维能力，发展学生的智力水平，还能够使学生在实验过程中逐步形成科学的态度及良好的意志品质。其作用主要有以下几点。

2.1培养学生的创造性思维能力

思维是人的大脑对客观事物的概括与总结间接的反映，是人的认知的核心，是人类认识世界和事物的高级阶段。因此培养学生的创造性思维能力是物理教学的重要任务之一。

在探究性实验过程中，学生必须学会对各种实验现象进行观察分析和筛选，而不依赖老师。在发现问题、提出假设和作出推理的过程中，学生要运用已学规律，自己进行简单计算，从而推测出可能的结论或规律。在学习过程中体现了学生的主动性和独立性。在探究中，随着一个个问题的发现，一个个问题的解决，激发学生的创新欲望和创新热情，从而为发现新事物、提出新见解、解决新问题提供了条件。如此反复，学生不是被动接受他人结论，创造性思维能力得到了充分开发。例如：在学习自感现象时，使学生看到灯泡开关在断开时灯泡不会立即熄灭，这样学生会感到好奇，从而产生求知欲望。探究其原因的想法油然而生，从而提出各种各样的看法，发挥创造性思维。而如果仅靠“灌输”则很难使他们理解。

2.2培养学生主动获取科学知识、方法的能力

在物理教学中，实验教学的目的主要在于给学生学习物理创造良好的环境，使学生能够积极主动地获取物理知识和发展的能力，促进学生科学品质和世界观的形成。同时，通过实验教学，使学生掌握实验的基础知识和基本方法，培养他们的实验能力。中学物理教学必须以实验为基础，这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用所决定的。学生喜不喜欢做实验在很大程度上取决于对物理实验的兴趣。例如：探究影响电磁铁磁性强弱的因素。在学生探究通电螺线管的磁性后，了解电磁铁的概念后，利用视频情景引入：电影《透明人》的片段——女主角拆下铁门内侧的铁把手，利用心脏起搏器的直流电源等工具自制成一个粗陋的电磁铁把铁门外侧的铁栓吸住并拉开，成功自救的全程。视频播放完毕后，学生产生制作电磁铁的强烈欲望。在物理探究性实验教学中要求学生通过自主参与类似于科学研究的探究活动，获得亲身体验，培养主动学习能力，而不完全依靠老师的教，形成科学的研究方法，培养主动获取科学知识、方法的能力。

2.3激发学生的学习兴趣

在传统的验证性实验课堂教学中，学生习惯于“听科学”、“读科学”，无法使学生置身于真实的问题中发现问题、提出问题。而探究性实验教学以“情境”、“问题”、“现象”为构成要素，以“假设”、“猜想”“实验”、“对照”为研究方法，为学生提供了较大的自由思考、自行设计、自主实验的空间，能够形象、生动、直观地产生问题，学生在实验过程中动脑又动手，自由的氛围有利于发挥学生个性，以很浓厚的兴趣投入实验中。

在物理实验教学中，要培养出学生的物理实验兴趣，必须改变以往“按部就班测数据，照搬照抄得出结论”的传统的物理实验教学方式。学生在探究性实验教学过程中可以根据自己的兴趣、爱好、特长等选择实验，从而亲自动手做实验，得出实验结论，而不是被动地接受书本上的知识。由于实践性较强，学生能联系生活实际进行思考和学习。在已有概念的基础上进行学习，更容易激发学习兴趣，在轻松愉快的氛围中获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。

3.探究性实验存在的问题

由于探究实验教学需要的时间较长，往往会影响教学进度。有的学校即使开设了探究性实验课，也只是摆设，教学重点都放在了课本内容上，因为他们更在乎升学率。

另外，在一些乡镇地区，由于资金问题，有的中学没有经济能力购买实验设备，导致探究性实验无法进行。

综上所述，物理教师和教育管理者必须弄清楚探究实验教学的特点及在实验教学中的作用，并且结合实验教学现状，不断探索，不断思考，不断总结，才能够真正实现改变传统的验证性实验教学，培养学生的探究能力和创造性思维能力。才能够真正实现课程改革的最终目标，真正培养出符合新时代要求的创新型人才。

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