高中物理探究性实验教学探究

刘荣军

【关键词】 物理教学;探究性实验;教学情境;创设;猜想;习题

【中图分类号】 G633.7

【文献标识码】 A

【文章编号】 1004—0463（2015）20—0116—01

所谓探究性实验是指在假设的指引下获取支持或推翻假设的科学实证，是以实验为载体探究科学结论形成和发展的过程，是在教师的指导下，学生运用已学过的知识、技能，把自己当作新知识的探索者和发现者，通过实验亲自发现问题。探究性实验由于其重视过程和方法，有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，培养与他人合作的精神，养成实事求是的科学态度，有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。强调通过实验探究提高学生的科学素养，已成为当前实验教学改革的主要方向。下面，笔者就如何在物理教学中实施探究性实验，谈些自己的体会和看法。

一、 通过物理实验创设情境，引导学生进行探究性学习

探究性学习是指学生在发现问题的情境下，产生的一系列诸如观察、实验、总结和交流等学习活动。在物理学习中，除了让学生自主地发现问题外，教师更要通过各种途径创设问题情境，引导学生发现问题和提出问题。而物理实验是非常形象、非常生动而又直接的创设问题情境的方法之一。

例如，教学“自感”时，笔者首先提出探究性问题：当一个回路里的螺线管上电流发生变化时，能产生感应电动势吗？其次介绍实验电路图和实验装置，让学生根据已有的电磁感应知识去猜想通、断电时应出现的现象。之后让学生注意观察演示实验，以检验自己的猜想，并讨论分析实验结果。最后在教师的启发下共同归纳出产生这一现象的原因，从而建立自感的概念。这样教学，不仅调动了学生学习的积极性，更重要的是学生体验到探究学习的步骤，即 “提出问题——提出猜想——实验探究——分析论证——形成概念”。

二、 通过物理实验验证猜想，培养学生的科学能力和素养

要通过物理实验来验证假说或猜想，就要求在实验中严格控制实验的条件。探究性学习中的假说或猜想的实验方案，在不同的条件下可能会产生不同的实验结果。要使实验能够验证假说或猜想，实验条件必须和题设的条件一样。教师要通过在实验验证过程中对实验条件的选择和控制，让学生在探究过程中体会到对实验条件的控制是实验的关键因素，从而有效地掌握科学研究的方法。

例如，学过“楞次定律”后，研究弹簧管中磁性小球的下落规律。把两只外形完全相同的小球分别从竖直放置的弹簧管上端放下，一只小球很快地从下端掉出，而另一只球要等数秒后才从下端管口落出。根据这一实验结果，提出以下问题供学生探究：1.猜一猜出现这种奇怪现象的原因是什么？2.通过分析小球进入弹簧管后运动状态的变化过程，你能否建立起一种物理模型？3.能否用实验来验证假设？你提出的实验方案是什么？需要测量哪些物理量？如何测量？4.若就此课题进行研究，你将提出和论述哪些问题？需要进一步做哪些实验？这样设计，比单纯从理论分析的角度更容易让学生接受，关键是让学生亲身参与探索实践活动，并获得对新知识的积极情感体验，从而提高自主探索、合作交流的能力。

三、以习题为载体进行多角度探究性学习

从不同角度探究问题，既有利于培养学生的发散性思维，优化思维品质，同时能够提高学生发现、分析、解决问题的能力。因此，在教学活动中，应选取一些学生在知识理解上存在盲点的题目，引导学生进行积极探索。

例如，教学题目“在光滑的水平桌面上有一质量为M的小车，小车与绳子的一端相连，绳子另一端通过定滑轮吊着一个质量为m的砝码，砝码离地高h。若使小车、砝码从静止开始释放到砝码着地时，绳子拉力对小车所做的功为多少？”，部分学生得出这样的答案，绳对小车做功为mgh。笔者没有直接给出对错，而是组织学生分组讨论。学生有的以系统为研究对象运用牛顿第二定律求出绳的拉力，进而求出拉力做功;有的先用机械能守恒定律求出物体落地时的速度，再运用动能定理求出绳拉力所做的功。通过这种以习题作为探究载体的教学方式，培养了学生思维能力、协作精神的同时，也必将增强学生进行探究学习的信心。

编辑：谢颖丽