物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的初探

馬春輝

摘要：《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，又是重要的教學(xué)方式之一。將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究求和轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。

關(guān)鍵詞：情境 主體實(shí)驗(yàn) 課外活動(dòng)

物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系最密切，在教學(xué)中應(yīng)把課本上的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的科學(xué)的改進(jìn)創(chuàng)新，充分發(fā)揮物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的多種功能和作用，這不僅可以通過實(shí)驗(yàn)掌握物理知識(shí)，也是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、探究能力和創(chuàng)新能力的重要措施。本人在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂模式的探索中，有如下體會(huì)：

一、創(chuàng)設(shè)探究情境，激發(fā)學(xué)生興趣與思維

針對(duì)不同課題和內(nèi)容，選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǎ缤队?、掛圖、錄像、演示實(shí)驗(yàn)等生動(dòng)地再現(xiàn)與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的物理現(xiàn)象、物理事實(shí)，簡(jiǎn)明扼要地引入新課。使學(xué)生獲得充分的感性知識(shí)。激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣，為下面的探究學(xué)習(xí)營造良好的氛圍。

例如在講阿基米德原理時(shí)，可先讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生獲得“浮力大小變化及排開水多少”的感性知識(shí)。為學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，提出猜想打下基礎(chǔ)。再如“焦耳定律”這節(jié)課一開始，播放一段“電線著火”錄像和展示電爐工作時(shí)的真實(shí)情況。創(chuàng)設(shè)“電熱”的物理情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣和熱情。

在學(xué)生通過實(shí)獲得浮力有大有小的基礎(chǔ)上，教師可啟發(fā)學(xué)生注意浮力越大，排開的水越多，浮力越小，排開的水越少這一事實(shí)，學(xué)生就會(huì)提出物體所受浮力大小可能跟物體排開的水的多少有關(guān)的猜想。又如“焦耳定律”這節(jié)課中，在學(xué)生獲得電流產(chǎn)生的熱量有多有少這一認(rèn)識(shí)后，通過討論、分析電線著火電爐絲熱的發(fā)紅，導(dǎo)線不熱這些現(xiàn)象中的各種相關(guān)因素，學(xué)生就能提出電流產(chǎn)生的熱量的多少可能跟電流大小、電阻大小有關(guān)的猜想。

二、尊重主體，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)本身就是一個(gè)操作過程。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，每個(gè)人都有操作機(jī)會(huì)；在演示實(shí)驗(yàn)中，可讓部分學(xué)生配合教師一起完成實(shí)驗(yàn)，條件許可時(shí)，將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教學(xué)中要讓學(xué)生充分討論，發(fā)揮他們的想象力，獲得思維的各種辦法，在此基礎(chǔ)上，教師幫助學(xué)生修改、選擇或綜合，設(shè)計(jì)出最好的實(shí)驗(yàn)方案。能否迅速地設(shè)計(jì)出方案，教師的引導(dǎo)是關(guān)鍵。例如在“阿基米德原理”中，教師要啟發(fā)學(xué)生使他們要認(rèn)識(shí)到：要驗(yàn)證自己的猜想--浮力大小跟排開水的多少有關(guān)，就要用定量測(cè)量的方法，設(shè)法測(cè)出浮力大小和排開的水重。這樣，學(xué)生余下的任務(wù)就是設(shè)計(jì)測(cè)浮力和排開的水重的實(shí)驗(yàn)方法。結(jié)合給出提供的實(shí)驗(yàn)器材，經(jīng)過廣泛的討論，大部分學(xué)生就能設(shè)計(jì)出測(cè)量方案。

根據(jù)上階段結(jié)果，選取最優(yōu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)操作和交互式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。促使學(xué)生積極主動(dòng)地動(dòng)腦、動(dòng)手。教師在此過程中主要是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

如：提出注意事項(xiàng)、觀察指導(dǎo)、記錄數(shù)據(jù)等等，保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索過程的順利進(jìn)行。使學(xué)生在“做科學(xué)”中，自覺、主動(dòng)地叩開知識(shí)大門，向著未知領(lǐng)域不斷探索，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立操作能力。同時(shí)通過分組實(shí)驗(yàn)，也能讓學(xué)生感受到交流合作的重要性，感受探索知識(shí)的艱辛與快樂，激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)的情感。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得感知，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、概括，進(jìn)行思維加工，總結(jié)得出結(jié)論，驗(yàn)證自己的猜想，能使學(xué)生感覺自己也能像科學(xué)家“搞科研”一樣“發(fā)現(xiàn)”科學(xué)規(guī)律，從而獲得巨大的成功感，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究的熱情和興趣。在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，針對(duì)教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)，運(yùn)用學(xué)生自己的“發(fā)現(xiàn)”的規(guī)律去解決實(shí)際問題。這樣不僅能檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和鞏固,而且能促進(jìn)知識(shí)的遷移，使學(xué)生的知識(shí)、技能逐步轉(zhuǎn)化為能力。

三、活用課外實(shí)驗(yàn)，在活動(dòng)中提升探究能力

物理小實(shí)驗(yàn)，小制作的題材廣泛，材料非常豐富，是激發(fā)學(xué)生興趣發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性的有益活動(dòng)。對(duì)每章或每節(jié)課后的小制作、小實(shí)驗(yàn)，教師可適當(dāng)給予指導(dǎo)，提出必要的建議。使得學(xué)生能夠善于動(dòng)腦動(dòng)手，因陋就簡(jiǎn)就地取材，把小實(shí)驗(yàn)、小制作活動(dòng)搞得豐富多彩，生動(dòng)活潑。雖然課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)在許多方面略顯粗糙或不規(guī)范，但學(xué)生的自主性、參與性高，尤其在設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備過程中那種富有創(chuàng)造性的思維及操作過程，是在其它途徑中無法體會(huì)到的。同時(shí)使學(xué)生感受到物理知識(shí)的應(yīng)用無處不在，激發(fā)他們自覺應(yīng)用物理知識(shí)解決問題的興趣。

在學(xué)過溫度計(jì)的使用后，我布置了一個(gè)課外實(shí)驗(yàn)課題“探究保溫瓶?jī)?nèi)水的多少與保溫時(shí)間的關(guān)系”。我從實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生借了溫度計(jì)，其他器材由學(xué)生自備，所有的學(xué)生都在課后進(jìn)行了認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)，他們讓水瓶?jī)?nèi)裝不同的水，在間隔相同時(shí)間后測(cè)量水的溫度，把結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)表格中，各小組都得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我利用一節(jié)自習(xí)時(shí)間組織學(xué)生進(jìn)行交流，通過全體學(xué)生的交流，對(duì)結(jié)論進(jìn)行了完善。在這次活動(dòng)中，學(xué)生的參與意識(shí)比較強(qiáng)，都能利用自己的器材認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小組間能進(jìn)行合作。學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣有了提高。

總之，教師通過“探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式”的開展，可以有效地促進(jìn)教師優(yōu)化自身的學(xué)科素養(yǎng)，轉(zhuǎn)變教師的傳統(tǒng)的接受性機(jī)械訓(xùn)練式的教學(xué)方法，有利于促進(jìn)教師進(jìn)一步關(guān)注自身的專業(yè)化水平的提升，有利于強(qiáng)化學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)的形成和實(shí)踐能力培養(yǎng)，有利于進(jìn)一步豐富初中物理探究性教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為相關(guān)研究提供有益的思路和啟示。