探究式实验教学在高中物理教学中的应用

吴 雷

（江苏省宿豫中学，江苏 宿迁）

一、探究式实验教学的特点

探究式实验教学与传统教学方法有很大不同，前者强调的是学生通过观察探究进行知识的建构，而后者强调对知识的被动接受，是学生被动接受教师灌输的知识而不是主动获取。探究式实验教学是一种对话式教学，在教师的指导下，学生通过自主阅读、思考、讨论等途径自主探究并得到最终结论。这种教学模式充分体现了学生的主体地位，符合素质教育的要求。学生在学习的过程中不仅能收获知识还能学会如何发现问题，从中探索出事物内在联系和规律，建构自己的知识体系，并不断给这一体系添砖加瓦。

二、探究式实验教学在高中物理教学中的应用

如何将探究式实验教学运用于高中物理教学中，有赖于教学过程的巧妙设计，根据物理学科的特点，探究式教学实验在高中物理教学中的应用可以采取以下的流程：提出问题、提出物理假设、设计实验方案、进行实验与收集证据、实验论证与交流、质疑问题评点整合。

（一）提出问题

教师用生活中常见的示例、有趣的自然现象等创设问题情境，让学生从中提出感兴趣的与物理学科相关的问题，这是物理实验探究的第一个步骤。学生提出的问题要具有一定的探索价值，一个好的问题需要与学生原有的知识有关，同时又要在原有的基础上适当增加难度，这样对学生而言更具有挑战性而又不至于因难度过高导致学生失去信心。在探究问题过程中，必定还会发现其他的问题，教师应对此多鼓励、多支持，帮助学生明确下一步的探究方向。学生得到老师的鼓励与支持，再加上原本对于解决困难的兴趣会充分调动他们的主观能动性，积极地去解决问题，久而久之，不断提出问题就会变成学生的一种自觉行为。

（二）提出物理假设

在提出问题后，下一步就是做出假设——利用已有的知识对问题的解决方式和实验结果进行预测，这是很容易被忽视的一个环节。这一环节的重要性在于能够帮助学生明确接下来的实验方向，如果在最后实验的结果证实了学生所提出的假设，将大大增强学生学习的信心，在作出假设的过程中也培养了学生的思考能力。学生做出的假设之中会有自己独特的想法，对这类具有创新意识的学生，老师应该充分肯定他们的创新能力，并帮助他们通过实验来验证这些假设。在提出物理假设的过程中学生需要运用已有的学习经验，这种在大脑中调取有用信息的过程会帮助他们巩固自己所学的内容，完善现有的知识框架。

（三）设计实验方案

设计实验方案是整个物理探究实验的核心部分。在设计实验方案之前首先要明确实验的目的，思考该通过什么样的途径和方法来实现，需要哪些器材，如何对探究过程和结论进行反思。实验方案的设计步骤非常多，需要考虑的各种条件也很多，学生需要整合已有信息，根据科学的实验原理架构出这整个实验的大体框架，因此这一环节最能锻炼学生的创造性思维能力。在运用实验原理时要注意分清主要因素和次要因素，略去一部分次要因素，尽量将实验简单化。

（四）进行实验与收集证据

之前的三个阶段都是准备阶段，这一阶段则需要实际操作，十分考验学生的实践能力。实践操作与理论知识的学习探究有很大差别，学生对实验器材的运用是否熟练，操作过程是否有出现差错，实际操作中又会遇到哪些困难，这些对学生来说是一个很大的挑战。当然，这些挑战也将成为学生学习动机的内驱力。学生在实验中要认真观察并记录好实验的真实数据，以便用于科学分析得出结论。实验的数据可能会因为人为原因而出现偏差，所以一组实验数据说明不了问题，用不同的方法多做几组实验，并如实纪录实验数据，去掉偏差过大的实验的数据，用剩余的数据进行实验分析得出的结论才是可靠的。

（五）实验论证与交流

实验所得出的数据本身不具有任何意义，在得出数据后利用理论知识对数据进行分析整理，而后根据分析进行论证最终得出结论。再由学生将结论进行交流，表达自己的见解。在论证的过程中，学生锻炼了逻辑思维能力，学生之间的交流能够帮助他们拓展自己的思维，也有利于同学之间增进友谊。

（六）质疑问题评点整合

学生的实验结果有可能会与实验结论相差较大，教师可以根据这种情况提出问题，请同学们探究原因。出现这种情况的原因有很多，一是学生所提出的假设出现错误，导致实验结果与实验结论不相符，二是学生在实验过程中操作出现失误导致整个结果受到影响，或者是在数据分析时计算错误等其他原因都有可能导致这种情况发生。教师可以请同学们进行反思并发表自己的看法，以此来提高其自我反思的能力。学生通过相互之间的交流，听取他人的意见以打开自己的思路，学生间的合作能够尽快地取得问题的答案。

三、结语

探究式实验教学为学生和教师之间创造了一种对话的教学方式，教师只是引导他们学习帮助他们解决困难，更像是一个与学生平等对话的朋友。这种教学方法很好地帮助学生提高了他们的探究能力，为今后的学习发展打下基础。要运用好探究式实验教学并不是一件容易的事情，教师需要不断地学习有关的理论知识，在实践中不停地改进完善具体的应用方法，充分发挥探究式实验教学模式的优点。当然，探究式实验教学也有不足之处，比如更适应于小班教学而在人数众多的大班实施难度较大，由于实施探究式实验教学耗时过长，对于学习内容较多的高中物理来说并不能经常运用。