新課標(biāo)下的高中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1、.新課標(biāo)下的高中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)1 引言物理是一門自然學(xué)科，無(wú)論是新教材還是舊教材，物理教學(xué)都應(yīng)該是以探究方式進(jìn)展，這樣能讓學(xué)生把知識(shí)與實(shí)際聯(lián)絡(luò)起來(lái)，鍛煉他們解決問(wèn)題的才能。但在以前的教學(xué)中，由于應(yīng)試教育等因素的影響，探究教學(xué)往往被忽略了，如今為適應(yīng)時(shí)代的進(jìn)步，全國(guó)上下都進(jìn)展著課程改革，而課程改革的主要內(nèi)容就是要求開展以探究為核心的教學(xué)形式，其目的在于將科學(xué)家的探究引入課堂，讓學(xué)生以類似科學(xué)家探究的方式學(xué)習(xí)科學(xué)，使他們不僅獲得科學(xué)知識(shí)，同時(shí)還掌握科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度。2 科學(xué)探究與探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為本的科學(xué)，在物理學(xué)的開展中，實(shí)驗(yàn)起了重要作用，物理教學(xué)自然是以實(shí)驗(yàn)為根底的。 物

2、理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)包括演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。以往，演示實(shí)驗(yàn)是老師根據(jù)課本要求，通過(guò)演示某些實(shí)驗(yàn)，并講解分析來(lái)使學(xué)生明白某些現(xiàn)象或掌握某些規(guī)律。 而學(xué)生實(shí)驗(yàn)也不過(guò)是學(xué)生按課本或老師設(shè)計(jì)好的思路按部就班，而且許多都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。 這些做法能使學(xué)生掌握某些概念、規(guī)律，但當(dāng)要求學(xué)生加以應(yīng)用時(shí)，大部分學(xué)生便會(huì)束手無(wú)策，更講不上有新的發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造，當(dāng)然也談不上創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練和才能的培養(yǎng)了。從本質(zhì)上說(shuō)，科學(xué)探究的概念可表述為“運(yùn)用證據(jù)對(duì)科學(xué)及與科學(xué)有關(guān)的問(wèn)題進(jìn)展解釋，并進(jìn)展檢驗(yàn)，從而得出結(jié)論的過(guò)程。當(dāng)然，科學(xué)探究也不一定要?jiǎng)邮肿鰧?shí)驗(yàn)。而所謂的探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就是在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)，自己設(shè)計(jì)實(shí)

3、驗(yàn)，或在老師的指導(dǎo)下通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物理規(guī)律，從而獲得新知識(shí)并且加以應(yīng)用的方法。 因此，老師在教學(xué)過(guò)程中要啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)能引起學(xué)生興趣和問(wèn)題的情景，指導(dǎo)學(xué)生注意觀察周圍世界和生活實(shí)際中的物理現(xiàn)象，使學(xué)生有考慮、質(zhì)疑、表述、探究、討論問(wèn)題的時(shí)機(jī)，讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種方式進(jìn)展解難釋疑的探究，在這過(guò)程中掌握知識(shí)、技能和方法。3 探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理課堂中的施行探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生體會(huì)到物理中的樂(lè)趣，并在這過(guò)程中愉快地掌握知識(shí)的同時(shí)鍛煉了他們運(yùn)用知識(shí)的才能，對(duì)學(xué)生以后成才有著非常重要的影響。 下面結(jié)合筆者在新教材新教法中的理論談幾點(diǎn)粗淺的看法。3.1 課

4、堂上求探究“楞次定律是電磁學(xué)一個(gè)重要定律，老師普遍感到難教，學(xué)生感到難學(xué)，盡管老師在課堂演示，但學(xué)生由于被動(dòng)承受使感性認(rèn)識(shí)不深化，造成對(duì)定律理解不透，時(shí)常出錯(cuò)。 假如在課堂上讓學(xué)生親自動(dòng)手探究其中微妙，既能進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量，又能培養(yǎng)學(xué)生思維才能。 下面就以這一課題為例，討論探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。1 創(chuàng)設(shè)情景，提出研究課題新的教學(xué)內(nèi)容可以由一個(gè)個(gè)問(wèn)題呈現(xiàn)出來(lái)，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)起源于情境變化的刺激，老師盡量創(chuàng)造問(wèn)題情境，給學(xué)生造疑，使其產(chǎn)生濃重的興趣，針對(duì)本節(jié)課，可以設(shè)計(jì)以下幾個(gè)問(wèn)題：a. 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是什么?b. 用所給實(shí)驗(yàn)儀器能否產(chǎn)生感應(yīng)電流? 假如能，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)電路，并證明電流的存在。c. 引起閉

5、合線圈中磁通量的變化有幾種方式？d. 產(chǎn)生的感應(yīng)電流是否也產(chǎn)生新的磁場(chǎng)? 假如有，能否通過(guò)儀器用所學(xué)的知識(shí)判斷產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向?e. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)B和產(chǎn)生感應(yīng)電流原磁場(chǎng)B 磁通量變化之間關(guān)系。2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案先讓學(xué)生對(duì)所提出問(wèn)題進(jìn)展討論，提出解決方法，老師在提問(wèn)過(guò)程中適當(dāng)加以引導(dǎo)和總結(jié)，在實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生一定要判斷好原磁場(chǎng)的磁通量變化及電流表指針偏轉(zhuǎn)情況，判斷線圈的繞向和感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向。根據(jù)研究問(wèn)題順序先畫出電路圖，列出實(shí)驗(yàn)表格。3 歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，總結(jié)物理規(guī)律實(shí)驗(yàn)完成之后，從表格和圖中比較出感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的磁通量變化總是存在著阻礙作用，不是簡(jiǎn)單的

6、相反，更不是阻止，因?yàn)榇艌?chǎng)方向上有“增反減同的變化。這樣學(xué)生在感性認(rèn)識(shí)根底上升為理性認(rèn)識(shí)，最終豁然開朗，理解了“楞次定律中的前因后果，既加深了對(duì)知識(shí)的理解，又使學(xué)生的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性得到了極大的發(fā)揮，并且能深化知識(shí)，用于理論。3.2 改“測(cè)量型、“驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)如今高考常有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題需要學(xué)生具有探究性實(shí)驗(yàn)才能的有力表達(dá)，這就要求學(xué)生具備多種機(jī)智或者說(shuō)要學(xué)生具備發(fā)散思維、換元思維、轉(zhuǎn)向思維和創(chuàng)優(yōu)思維等思維才能。 這些才能都要靠平時(shí)培養(yǎng)。 比方在高二，學(xué)完“恒定電流全章教材后，根據(jù)學(xué)生在初高中2個(gè)階段有關(guān)知識(shí)，將“伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)改為如下的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：下面是5 種不同測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)的

7、分套器材，請(qǐng)根據(jù)各套器材設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)，且比較哪種方法測(cè)得電阻值較準(zhǔn)確，分析其原因。共用器材為待測(cè)電阻R 10 ，0.5 A ，電源，電鍵，滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線假設(shè)干。a. 伏特表、安培表各1 個(gè)，共用器材；b. 伏特表2 個(gè)，電阻箱1 個(gè)，共用器材；c. 安培表2 個(gè)，電阻箱1 個(gè)，共用器材；d. 伏特表1 個(gè)，電阻箱1 個(gè)，共用器材；e. 安培表1 個(gè)，電阻箱1 個(gè)，共用器材。上述改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)也有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。 除此之外，還可適當(dāng)提供一些受阻問(wèn)題，如上面b和c中拿去電阻箱等。以上都可稱為物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)探究，這種方法的特點(diǎn)是：培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的多向選擇性；使學(xué)生始終處于積極主動(dòng)地探究

8、知識(shí)的狀態(tài)中，學(xué)生好比是“獵取知識(shí)的“獵手，樂(lè)隊(duì)的“演員；老師處于主導(dǎo)地位，但不是“演員而是“導(dǎo)演或“樂(lè)隊(duì)的指揮，通過(guò)“指揮棒去指揮全班學(xué)生“演奏一曲曲的篇章。3.3 為學(xué)生設(shè)計(jì)志趣相投的探究主題理論說(shuō)明，與學(xué)生主體經(jīng)歷和經(jīng)歷相貼近的活動(dòng)主題，學(xué)生必然感興趣，樂(lè)意參加，因此，在選擇探究性學(xué)習(xí)主題時(shí)，應(yīng)從學(xué)生的主體經(jīng)歷和人生經(jīng)歷中尋找與教學(xué)內(nèi)容相貼近的主題。 如“探究形變與彈力的關(guān)系中的“討論與交流討論生活中橋梁的最大承受力與哪些因素有關(guān)，為此組織學(xué)生進(jìn)展了一次比賽，看誰(shuí)設(shè)計(jì)的橋模型 既美觀承受力又強(qiáng)。 比賽過(guò)程精彩刺激，學(xué)生反映熱烈，通過(guò)自己在探究過(guò)程中的真實(shí)體驗(yàn)，不僅對(duì)知識(shí)印象深化，更是感受

9、到探究過(guò)程的無(wú)窮樂(lè)趣。還有，一些分組實(shí)驗(yàn)可以改成探究性實(shí)驗(yàn)，如“測(cè)定玻璃的折射率，除了介紹課本上利用平行玻璃磚測(cè)量玻璃的折射率之外，還能否利用三棱鏡對(duì)光線偏折作用測(cè)玻璃的折射率? 根據(jù)書后習(xí)題的啟發(fā)利用半圓形玻璃磚對(duì)光線的全反射作用測(cè)折射率。學(xué)生可以根據(jù)自己的愛(ài)好選擇實(shí)驗(yàn)方案。 此外在平行玻璃磚實(shí)驗(yàn)引起誤差的討論題目中，經(jīng)常有誤將玻璃磚平移，問(wèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)怎樣變化? 這類習(xí)題也可以作為一種問(wèn)題加以探究，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，得出結(jié)果與理論推理相比較，有理有據(jù)使學(xué)生印象深化。同時(shí)，利用課外活動(dòng)小組也可以積極開展探究性小實(shí)驗(yàn)，老師精心設(shè)計(jì)一些有趣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展研究性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生嘗試成功，嘗試創(chuàng)新。 在講到

10、動(dòng)量這節(jié)課時(shí)，給學(xué)生留個(gè)課后小實(shí)驗(yàn)，要求是讓1 個(gè)生雞蛋從5 樓落下不破，實(shí)驗(yàn)器材要求所用的輔助材料的重量不超過(guò)1 個(gè)雞蛋的重量。 學(xué)生們想了很多方法，有用報(bào)紙折成帽子形狀將雞蛋放置其中，有的給雞蛋安裝了降落傘，底部用泡沫塑料做緩沖，有的利用氫氣球等，盡管做法千奇百怪，但都是圍繞動(dòng)量定理展開，只有延長(zhǎng)作用時(shí)間和減小落地時(shí)雞蛋的動(dòng)量，才能減少地面對(duì)雞蛋的沖力。 動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)的重要的理論活動(dòng)之一，只有在理論中學(xué)生才能發(fā)揮和進(jìn)步自己的聰明才智，才能開展創(chuàng)新精神。4 完畢語(yǔ)在眾多教學(xué)環(huán)節(jié)中，實(shí)驗(yàn)始終是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，是真正落實(shí)物理課程標(biāo)準(zhǔn)的目的，進(jìn)步學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，創(chuàng)新精神、理論動(dòng)手才能的重要途徑，也是施行物理課程開展的重要條件和重要的課程資源。 因此，物