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高中物理探究式实验教学的实施策略

发表时间：2021/1/4 来源：《文化研究》2020年12月上作者：周优

[导读] 在新课标大力实行的今天，物理教学目标发生转变，要求教师以生为本，注重学生物理探究能力的提升。在实验教学中采取合理的策略，促进学生探究能力的养成，有效培养学生的物理核心素养，以达到新课标的基本要求。

重庆市酉阳第一中学校周优

摘要：在新课标大力实行的今天，物理教学目标发生转变，要求教师以生为本，注重学生物理探究能力的提升。在实验教学中采取合理的策略，促进学生探究能力的养成，有效培养学生的物理核心素养，以达到新课标的基本要求。
关键词：探究式；物理；实验
        探究实验教学注重学生的主体地位，通过教师的有效指导来帮助学生夯实物理基础、提升物理能力。学生是物理教学的主体，是知识的主动建构者，是实验现象的观察者和分析者，而教师只是辅助学生完成探究实验。当然，教师需要以问题引发学生的思考，告知学生实验注意事项，以规范学生的实验操作。同时，传授学生实验设计、实验操作、实验分析等方面技能，确保学生可有效开展探究活动。
        1.提问阶段策略
        一般来说，教师都需要根据课本内容设计探究活动，以激发学生的探索欲，同时收获物理知识。要想切实提升学生的物理学习能力，需要教师给予正确的指导，鼓励学生提出探究问题。这样提出的问题才能有效推动探究实验活动的有序开展，从而让探究实验活动发挥其应有的功效。物理学习离不开情景的支持，因此需要教师创设教学情景，促进学生提出具有探究性质的问题。比如在《牛顿第三定律》一课中，教师邀请学生上台，师生做击掌的游戏。这时教师抛给学生一个问题：“为何击掌双方都会感到疼痛？”学生通过亲身经历，感受颇深，从而深刻认识到力是相互作用的。学生心中难免会出现疑问：“两个作用力的大小是否相同？”教师要鼓励学生将疑问说出，以此作为探究实验的主题。此外，高中生追求新鲜事物，会投入全部精力，这就要求探究活动具有趣味性，以激发学生的参与热情。同时，让学生处在趣味课堂中，学习效率会升高。　　
        2.猜想与假设阶段策略
　　    在实验主题确定后，需要学生具备猜想能力与假设能力。猜想是指对实验结果进行推测，将一些错误结论排除出去，以此提升假设的准确性。要想提升学生的实验能力，需要教师采取必要措施。根据猜想依据不同，教学策略也会有所区别。首先，教师要教会学生如何利用直觉、生活经验来开展猜想。教师需借助问题帮学生将生活经验唤醒，当学生看到问题时产生的一个想法即为直觉感受，教师要鼓励学生畅所欲言。比如在学习《牛顿第一定律》时，教师可展示小车对比实验：从实验中学生可以看到小车在玻璃面上可滑行较长距离，在桌布面上滑行的距离较短。这时教师让学生提出猜想，有学生会提出假设：如果水平接触面光滑且很长，那么小车会保持匀速运动。通过此举培养学生猜想能力。其次，传授学生归纳法，让其运用归纳法提出猜想。比如在探究感应电流的形成条件时，教师设置不同的实验，将磁铁插入或拔出或静置于闭合线圈中，以此观察电流有无及变化，并归纳出统一结论。教师利用不同实验工具做实验，学生会发现磁通量发生变化就有电流这时难免会提出这样的假设：“磁通量变化导致感应电流的产生。”
        3.实验设计阶段策略
　　    在探究实验开始前需要制定实验计划，以确保实验有效、有序开展。

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在制定实验计划时，学生准确掌握实验目标，同时积极开展思考，有助于学生创新力的培养。当前不少学生的物理基础较为薄弱，探究力缺失，导致无法制定出合理的实验方案。这就需要教师培养学生实验设计的能力，以此推动探究活动的顺利进行。比如在研究弹力与伸长量的关系时，教师可以逐步引导学生，让学生设计出探究方案。教师要鼓励学生提出假设，即弹力与伸长量保持正比例关系。这时学生设计实验方案还存在这几点疑虑：应当如何给弹簧加力？如何得知弹力大小？如何测量、记录实验数据？伸长量如何测量？教师通过引导，帮助学生找出答案。将问题解决后，学生就可设计出探究活动计划。利用表格记录实验数据，并对测量结果进行整理。
        4.实验数据收集策略
        当实验方案确定后即可开展实验活动，在实验过程中会产生诸多数据，需要学生掌握数据收集能力。在学生开展探究活动时教师要及时提醒，以保证探究活动质量。实验过程要根据相关步骤来执行，并将实验数据记录准确。在实验过程中，教师要尽可能培养学生数据收集习惯，只有详细记录，才能以此探究物理规律。运用表格记录数据是最为常用的方法，教师要规范学生做表，确保记录清晰。另外，教师要告知学生认真观察实验现象，充分挖掘数据间的联系，让学生具备透过现象看本质的能力。在探究活动中学生要不断提出假设，对假设进行论证，因此需要学生随时检查数据的实效性。由于学生的判断能力不足，无法分辨数据是否有效，这就需要教师进行指导，告诉学生分辨数据的技巧。比如在做静摩擦力实验时，教师就要告诉学生时刻注意传感器的数值变化，并且做好记录工作。为了提升学生数据收集的准确性，教师让学生将各阶段的摩擦力数值记录在表格中，以便学生可以看到更加直观的数值变化情况。
        5.论证阶段策略
        实验数据收集后需要对数据进行归纳整理，这样才能剖析物理规律，进而获得实验结论。当前学生数据分析能力有所欠缺，以至于探究实验效果大打折扣，因此需要教师重视学生数据分析能力的提升，促进学生的全面发展。比如在《探究功和速度变化的关系》一课中，教师让学生动手操作，利用橡皮筋让小车运动，并让学生观察做功情况和速度变化。学生通过实验现象发现当橡皮筋距离缩短时，小车的动能不断增加。教师帮助学生回忆已学知识，进而推动学生探索出功和速度变化的关系。通过此举，不仅让学生对物理知识理解更为透彻，同时提升了学生论证能力，可谓是一举两得。
还有就是，评估实验结果是探究实验的重要一环，以往都会被教师所忽视，导致探究实验教学效果不佳。因此，需要教师重视实验评估，采取必要的指导策略。
        总结
        新课标要求物理教学应以学生为核心，调动他们的主观能动性。这就需要教师充分认识到探究实验的价值，严格遵从探究实验的教学原则，并采取必要措施提升学生的提问能力、假设能力、设计能力、收集能力、论证能力、评估能力，要注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养，助推学生物理综合能力的提升和物理核心素养的养成。
参考文献：
[1]孙子彪.新课程标准下高中物理探究式實验教学研究初探[J].学周刊，2018.
[2]袁慎淼.浅析探究性学习模式在高中物理教学中的应用[J].教育现代化，2017，4（25）：236-237.