探究实验教学与学生能力的培养

摘 要：物理是一门以观察、实验为基础的科学，许多物理概念、物理规律是在实验的基础上抽象概括出来的。物理实验是物理教学的基础也是学生形成严谨的科学态度、实事求是的科学作风的主要途径，更是培养学生具有探索精神、探究能力的有效手段。在物理教学中，教师应积极创造条件加强探究实验教学，提倡学生自主、合作、探究学习，以培养学生的探究能力和创新精神。

一、物理实验是培养学生探究能力的重要途径

在物理学中，概念的形成、规律的发展、理论的建立，都离不开实验。高中物理课程标准倡导探究性学习，提倡学习的多样化，强调知识的传授和积累向探究过程的转化，强调论证知识的结论向获取知识的科学过程转化，以培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。在高中物理新课程的各个模块中，安排了许多典型的物理实验，对物理概念、物理规律进行了实验验证和探索，其目的在于激发学生的学习兴趣，培养学生的创造性思维，让学生通过经历与科学工作者相似的探究过程，学习科学家的科学探究方法，体验科学探究的乐趣，领悟科学的思想和精神。可见，物理实验是培养学生科学探究能力的重要途径。

二、改进实验教学方法，设计探究性实验

为适应高速发展的科学技术要求，培养跨世纪人才，许多教师转变教学观念，更新教学手段，重视实验探究教学，配备专用的探究实验室，充分利用现代化教学设备，引导学生进行科学探究，并把传统的实验教学与探究实验有机地结合起来，优势互补，取得了很好的教学效果。教师通过改进实验教学方法，设计探究性实验等方式，开展多种形式的探究性活动，让学生在探究过程中，增加動手动脑的机会，培养科学探究能力。

1、把验证性实验改为探究性实验。教师从多角度、多侧面、多层次地鼓励学生思考问题，引导学生通过观察、比较、类比，提出问题进行猜想，激发探究欲望。例如，我们把验证牛顿第二定律的实验改为探究性实验。学生可以在探究实验室用PASCO的动力学系统、力传感器、运动传感器来验证物体受到的力、质量和加速度之间的关系，通过计算机直观地显示数据图线（当m一定时，F与α的关系线;当F一定时，m与α的关系图线）。整个实验探究过省时、方便、快捷，课堂容量大，学生通过探索分析，用学的知识解决新问题，发现新规律，提高了探究能力。

2、把测量型实验改为设计型实验。我们在教学中根据教学内容和学生实际，把一些测量型的实验改为设计型实验，通过引导学生自行设计实验方案，拓展实验内容，帮助他们更好地理解和掌握知识内容。例如，在测定重力加速度时，学生可选用探究实验室的PASCO自由落体计时器和ME-9215B光门计时器等器材进行实验探究。把一个钢球夹在一个装有弹簧的释放装置中，当钢球被释放的瞬间，电子计时器开始计时，当钢球撞到接收垫时计时器停止计时，从而测得时间t，再量出下落高度h，就可算出g，实验结果非常精确且具有很好的重复性。当选用质量不同的钢球时，可探究自由落体的加速度与质量无关;当通过粘贴性衬垫把垫圈“粘”在钢球上时，可探究空气阻力对物理回落速度的影响。通过实验探究，全面提高了学生的思维能力、知识拓展能力和探究能力。

3、做好课内实验，坚持“边学边实验”。在做好演示实验的基础上认真做好学生分组实验，是激发学生学习兴趣的重要手段，也是大大提高教学质量的重要一环。边实验、边思考、边讨论、边探究，是扎实掌握知识的最佳途径。从某种意义上说，边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。

三、开放实验室，提高学生实验操作能力

学校应开放实验室（普通实验室和探究性实验室），供学生进行操作、探究。开放实验室可以让不同层次、不同需要的学生各有所得，便于学生在宽松、自由的氛围中积极自主地动手和动脑。利用课堂上所学的规律、结论、定律，对课堂演示实验或课堂教学的系列实验以及教材中的补充实验和小制作、小实验、小研究等做进一步的探究和验证，提高了学生的探究能力，激发了学生的创造欲望和创新意识，养成了学生热爱实验的良好品质。例如，学习了抛体运动后，学生可到探究实验室（利用PASCO抛射发射发射器、光门和时间计时器等器材）进行平抛运动、斜抛运动的规律、特点的探究。学生在同一高度按3个不同的速度进行抛射，发现在0的发射角（平抛）时，飞行时间与初速度无关;改变发射角， 测量不同发射角对应的射程，通过计算机立即得出发射角与水平射程的关系曲线，学生很容易得出最大射程对应的发射角。同时，学生也可根据动力学公式、已知发射角和初速度，预测射程，通过使用复写纸和靶子来验证自己的假设。

四、创设探究性问题的情境，培养学生探究能力

培养学生的问题意识使学生始终处于不断探索的情境中，根据教学内容创设问题情境，增强学生对问题的敏感意识，激发学生强烈的好奇心，产生探索的强烈欲望。通过提出问题—引导分析—设计实验—指导观察—启发分析—得出结论，使创设探究问题的情境真正成为科学探究的起点。这样，既培养了学生的创新思维能力，又使学生学会了科学探究的方法：发现问题—实验探索—得出结论—实验检验—解决问题。在教学中教师要引导学生学会分析实验失败的原因，掌握科学方法，培养学生的科学兴趣和严谨的科学态度。

总之，物理探究实验教学是当前新课程改革的新要求，它有助于培养学生的科学素养和乐于合作的团队精神，有助于培养学生的创新思维、实践能力、分析问题和解决问题的能力，有助于扩展物理学科的学习领域，改变原有的学习方式，提高学生的探究能力。

【参考文献】：

[1]《中学物理实验教学》2016总第10期

推荐访问:探究 实验教学 培养 能力 学生