探究性物理实验在教学中的作用发挥

摘 要：在高中阶段，物理和化学一样都是以实验为基础的学科，物理实验在教学中的作用是非常大的。而且，老师们在物理教学课堂中还发现，物理实验对学生科学素养的养成也有非常大的促进作用。所以，新课改明确指出：要让学生掌握探究式的物理学习方法，真正地培养学生全方面观察、探索、解决问题的能力。可见，充分发挥探究性物理实验的作用是符合课改要求的，也是有助于学生全面发展的。

关键词：探究性实验；高中；作用；能力；操作

在以往物理课堂的实验教学中，老师常常受传统教育模式的影响，在进行物理实验时只是老师自己在给学生演示，然后让他们记住实验的过程和结论就可以，完全不给学生上手实践的机会。长此以往，学生的思维僵化，动手能力更是得不到锻炼，随之而来的是物理学习成绩一落千丈。因此，老师要在物理教学中转换教学理念，让学生从被动接收式学习变为探究式学习。

一、 探究性物理实验，激发兴趣

兴趣是激发学生学习物理的内在动力，是学生不管在学习哪门学科都不可或缺的重要因素。但是，物理是偏理科的一门学科，繁难的物理公式和枯燥的物理定律都是学生在物理学习上的“拦路虎”，所以老师首要的任务就是通过实验激发学生学习物理的兴趣。

就如我在教授《电荷 电荷守恒定律》这一课时，为了让学生提起对这节课所学知识的兴趣，就让学生每人准备了一把塑料直尺、一些小碎纸片，然后我指导他们拿直尺在自己衣服或是头发上来回摩擦，之后用摩擦过的尺子去触碰那些碎纸片，让他们自主探究结果：“哇！纸片站起来了！这是什么原理？”“真神奇，我动尺子纸片也跟着动，就像在跳舞一样！”学生们被这一神奇的现象吸引了注意力，对这个实验一下子来了兴趣，最后我告诉他们这个实验的原理就是电荷发生了转移，就是我们平常说的“摩擦起电”。

可见，在教学中通过一些简单的、贴近学生生活的实验，将所要学习的物理知识直观、形象地向同学们表达出来，激发了学生的兴趣，加深了学生对物理知识的理解，让学生觉得学习物理知识是简单、充满乐趣的一件事。

二、 探究性物理实验，培养能力

随着新课改的持续进行，它对于物理课堂的教学目标也越来越高，不仅仅要让学生掌握物理定律、理论知识，还要培养学生的实验操作能力、实验观察能力、问题探究能力、自主创新能力等等一系列能力，这不仅能培养学生的科学素养，还能为国家所需要的复合型人才做贡献。因此，老师在研究性物理实验教学中，一定要着重培养学生以下几方面的能力。

（一） 实验操作能力

众所周知，物理这门学科最重要的就是实验操作能力，同时它也是学习物理这门学科的一种基本能力。所以，老师培养学生的动手操作能力和精神，能使学生更加清楚地明白物理学的研究方法，对学生今后的操作物理实验也有重要的作用，所以这就要求老师要以身作则，首先具备一个良好的实验操作能力，为学生做一个好榜样。

在学习《弹力》这一课时，老师为了让学生更好地理解本节所学物理知识，也为了培养学生的实验操作能力，可以先为学生做个示范，让学生对弹力有个初步的认识：老师可以拿出事先准备好的玩具弓箭和弹弓，然后先拉一下它们的橡皮筋，橡皮筋变长，橡皮筋的形状发生变化，等老师松手后皮筋又恢复了原状，等老师做完这个实验后可以引导学生用橡皮、头绳、小皮球等等身边的小物体来做实验，拉一拉，拽一拽，通过动手操作实验学生就会发现这些物体受力之后形状发生变化，不再受力后又恢复原状。然后，老师还可以引导同学们捏一捏橡皮泥看看又会发生什么现象，最后通过动手操作实验学生明白了像弹弓、弓箭、皮筋这样因为受力而发生形变，不受力时又恢复原状的物质的特性叫做“弹性”，而橡皮泥这种受力不会恢复原状的物体则不具有弹性。

在探究性物理实验的教学课堂上，老师指导学生自主进行实验操作，让学生摸一摸、数一数、拉一拉、拽一拽，可以让他们对物理实验有一个感知性的认识，能帮助他们建立科学的概念，从而让他们对物理实验理解也会更加深刻。另一方面，老师培养学生的实验操作能力可以让他们在实验操作中感受到物理实验的魅力，从而使学生更好地学习物理知识，提高他们的学习效率。

（二） 实验观察能力

物理不仅仅是以实验为基础的一门学科，同时它还是以观察为基础和前提的学科，而物理规律仅仅靠做实验是總结不出来的，还需要学生通过细心地观察和思考去归纳出物理实验的结论。因此，老师在教学中培养学生的观察能力也是非常重要的。

例如在学习《平抛运动》这一课时，为了培养学生的观察能力，我把事先准备好的小球放在桌面上让学生观察小球滚下时的运动；还让学生观察我水平抛出的纸团的运动；最后让学生观察我准备的一根水管中射出的水流的运动。做完这三个实验之后，我引导学生找出这些物体运动时的相同点和不同点，并让他们自主观察和探究三个实验的运动速度、物体重量、下落高度，最后他们通过观察发现：不管是什么物体，它们的重量是什么，下落高度是多少，物体总是向下做运动，因此他们很快就得出了一个关于平抛运动的初步结论：“沿着水平方向的物体向下运动叫做平抛运动。”

由此我们不难看出，学生通过找不同点和相同点的这种比较观察法，明白了物体和物体之间，现象与现象之间的关系。重要的是，在这种比较观察法中学生培养了他们的观察能力，进而得出了“平抛运动”这个物理实验的定义，让学生学习物理的信心更上一层楼。

（三） 问题探究能力

问题探究能力，是老师在教学过程中培养学生发现问题、探索问题、钻研问题到最后解决问题的一种能力。要想培养学生的这种能力，需要老师在探究性物理实验教学中从主宰者的身份变成引导者，突出学生的主体地位。

为了培养学生的问题探究能力，我在教授《磁现象 磁场》这一课时事先准备了一些做实验的材料：条形磁铁、小磁针、回形针等，然后向学生展示用条形磁铁吸引回形针这一实验现象，这时我说：“同学们注意观察回形针都被磁铁吸引在什么地方？”然后学生们发现回形针的集中地方是磁铁的两端，这时他们就根据我的引导提出了问题：“为什么回形针的两端回形针最多，而中间那么少？”这时我用手把回形针往磁铁中间放了放，学生们观察到回形针不是掉了就是被磁铁两端再次吸引过去，然后他们说：“这下明白了，磁条两端磁性最强，中间最弱。”可见，学生们已经开始通过我的引导学会发现问题并提出问题，再通过观察和思考去解决问题。

总而言之，问题是促进学生学习的主要动力，是学生主动学习知识的起点。所以，这就要求老师要以研究性为主题来展开一些物理实驗，引导学生结合物理知识和自身所学大胆地说出自己发现的问题，而学生只有发现了问题才会去思考、探索、钻研，最终在探究性物理实验中牢牢地掌握了物理知识，提高了学习效率，进而达到培养他们问题探究的能力。

（四） 自主创新能力

传统的实验教学课堂上老师很少让学生自己做实验，大部分自己做学生看，学生由于缺乏参与意识，所以创新能力就得不到锻炼。对此，老师可以鼓励学生自主设计物理实验的方案，并独立完成实验，来达到一个培养他们创新能力的目的。

在学习《摩擦力》这一课时，老师可以先向学生出示这节课的课题：“摩擦力的大小和哪些因素有关”，然后让同学们组成学习小组展开讨论，并鼓励他们自主创新，共同设计实验方案来求证实验结果。比如有的学习小组拿小木块分别在玻璃上和地面上滑动，发现小木块在光滑的玻璃上能快速滑动，而在粗糙的地面上则比较吃力，所以他们得出“摩擦力的大小和接触面有关”的实验结论，再比如有的学习小组在地面上分别推装满水的水桶和空水桶，学生们发现装满水的水桶很难被推动，而空水桶则能很轻易地被推动，所以他们得出了“摩擦力的大小和压力有关”的实验结论。就这样，学生在自己设计的实验方案里培养了他们的自主创新能力。

总之，自主创新能力是学生需要具备的一种非常重要的能力，能让学生多角度的去认识和思考物理实验，并让他们利用所学物理知识和方法去探索新的问题，使自己的眼界不断地拓宽。鉴于此，在实验教学中老师可以经常解放自己的“双手”，让学生独立完成实验，在提升自己的动手能力的同时培养自主创新能力。

三、 探究性物理实验，发散思维

发散性思维是指具有灵活性质的思维，灵活性越大，学生的思维的发散性就越明显。他们的思维活跃了随之而来的就是物理学习成绩的提高。但我国传统的物理实验教学，常常是老师在向学生展示完实验之后让他们死记硬背得出的理论知识和物理定律，这样并不利于学生发散他们的思维，所以老师就要引导学生开辟不同的实验思路，去发散自己的思维。

例如学生在学习《摩擦力》这一课时，老师可以向学生展示三个不同的实验来帮助他们发散物理思维：1. 在水平面上放一块木板，然后测出试验中所需要木块的重力G，再用测力计拉着木块在木板上匀速前进，让学生根据μ=f/N得出摩擦因数。2. 把木板放在水平位置，在木块后装上一个由纸带穿过的打点计时器，让小车在木板的摩擦力下做匀减速运动，然后根据牛顿定律求出摩擦力，最后求出摩擦因数。3. 把木块放在木板上，让学生把一端抬起，在木块开始匀速下滑后松手测量出木板与水平面的夹角θ，最后得出μ=tanθ。

可见，在这个“多种方法测动摩擦因数”的探究性实验中，为了让学生突破传统教学实验的限制，老师围绕“多种方法测动摩擦因数”这一主题向学生展示开放式的实验，进而引导他们从三种不同的思路中去散发他们的物理思维，让他们不再受固定思维的限制，也不受标准答案的束缚，最后达到锻炼学生物理思维的目的。

四、 小结

在教育水平越来越提高的今天，物理实验在课堂上的作用已经不仅仅只是引出新课、验证结论这么简单，探究性实验更深层次的教学目标是在研究过程中培养学生的观察、操作、创新等能力，从而进一步的提高学生的实验素养。所以，这就需要老师在正确的教学理念的引导下，把探究性实验教学中的作用真正地发挥出来，为学生成为全面性建设人才做铺垫。

参考文献：

[1]李晗.物理实验在高中物理教学中的作用[J].考试周刊，2017（92）.

[2]李圣福.浅谈物理实验在高中物理教学中的重要作用[J].当代教研论丛，2016（03）.

[3]邹宇明.浅谈物理实验在高中物理教学中的作用[J].新课程学习（上），2014（07）.

作者简介：

张强，四川省眉山市，眉山外国语学校。