導(dǎo)語(yǔ)：探究物理實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題與對(duì)策一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

內(nèi)容摘要：本文著重闡述了目前高中物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為更好的培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和探究能力。提出了探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的對(duì)策和實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；對(duì)策；基本原則

一、問(wèn)題的提出

探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新一輪的教學(xué)改革極為推崇的教學(xué)。這種教學(xué)重視實(shí)驗(yàn)的探究，可以使學(xué)生體驗(yàn)物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)和形成的過(guò)程。通過(guò)探究性的學(xué)習(xí)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的探究、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的良好科學(xué)素質(zhì)，而且使學(xué)生品嘗到探究過(guò)程中成功的喜悅，從而激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。新編物理教材中給出了較多探究性實(shí)驗(yàn)，但有些實(shí)驗(yàn)存在可見(jiàn)度小，受氣溫、濕度、陽(yáng)光等條件的限制，成功率低；有些結(jié)論缺乏實(shí)驗(yàn)探究。

我們的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀還是不容樂(lè)觀；學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響，普遍存在著重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想；實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則沒(méi)有充分體現(xiàn)，教學(xué)方式呆板；學(xué)生對(duì)基本測(cè)量?jī)x器的使用不規(guī)范，學(xué)生動(dòng)手操作能力差，以“背”實(shí)驗(yàn)結(jié)論“代替”實(shí)驗(yàn)操作。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中的一種重要手段，它不僅使學(xué)生直接地形成物理概念掌握物理規(guī)律，而且對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)起著決定性作用。但目前實(shí)驗(yàn)的教學(xué)還比較普遍的存在一個(gè)誤區(qū)：教師先演示給學(xué)生看，然后把原理、結(jié)論講給學(xué)生聽(tīng)。這種教法的最終結(jié)果必然造成學(xué)生處于被動(dòng)地們位，教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用末能有機(jī)結(jié)合。

怎樣才能把課堂教學(xué)與素質(zhì)教育要求的探究性學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)和自主性學(xué)習(xí)相結(jié)合？在大力倡導(dǎo)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的今天，迫切需要大量?jī)?yōu)秀的、具有創(chuàng)新性的探究實(shí)驗(yàn)來(lái)豐富我們的課堂教學(xué)，為此，我們立足農(nóng)村高中對(duì)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)作一些有益的探索。對(duì)于學(xué)生較為深入地學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論、方法、技能：進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣；增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；養(yǎng)成交流與合作的良好習(xí)慣；發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、幾點(diǎn)對(duì)策

（一）、正確把握“開(kāi)放”與“收斂”的“度”，選擇和設(shè)計(jì)合適的探究點(diǎn)

在對(duì)某一知識(shí)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，可選擇某個(gè)環(huán)節(jié)作為探究點(diǎn)，予以“開(kāi)放”；其余的環(huán)節(jié)相對(duì)淡化，這個(gè)淡化就是指強(qiáng)化有意義接受學(xué)習(xí)的成分，采用講授或質(zhì)疑應(yīng)答方式予以“收斂”。但從中學(xué)生學(xué)過(guò)程來(lái)看，其科學(xué)探究能力還是能均衡地得到培養(yǎng)和提高。至于對(duì)某個(gè)探究點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，我們可通過(guò)教材文本、物理學(xué)史料、方法論、現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和資訊中尋找和制定適合現(xiàn)有教學(xué)對(duì)象的，符合現(xiàn)有學(xué)校教學(xué)資源條件的多種的、可供選擇的方案。

（二）創(chuàng)設(shè)能適度調(diào)控探究活動(dòng)方向與水平的實(shí)驗(yàn)情景

情景不但可以激發(fā)興趣、引發(fā)問(wèn)題、引導(dǎo)思考，在現(xiàn)代課堂教學(xué)中，還具有誘導(dǎo)與調(diào)節(jié)探究活動(dòng)的方向與水平的功能。下面以研究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系這一節(jié)課的引入所創(chuàng)設(shè)的兩個(gè)情景為例證：

情景1注射器實(shí)驗(yàn)情景2吹氣球游戲

實(shí)驗(yàn)：1、用手推壓針筒活塞后放手

2、用手拉拔針筒活塞拉開(kāi)距離放手

問(wèn)題：1、在推（或拉）時(shí)，手有什么感覺(jué)？

同時(shí)觀察到針筒內(nèi)氣體如何變化？

2、由此你對(duì)針筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與體積的變化及其關(guān)系作一推斷嗎？實(shí)驗(yàn)：用兩個(gè)可樂(lè)塑料瓶，在瓶中上各反套一個(gè)氣球（其中一個(gè)瓶底有洞），二人比賽用力吹氣球

問(wèn)題：為什么比賽結(jié)果是使勁吹氣的大男生反而不吹不大？（展示兩個(gè)瓶底）你們發(fā)現(xiàn)吹氣球的條件有什么不同呢？能作一個(gè)解釋嗎？

很顯然，上述二個(gè)情景都可能推斷出一定量氣體的壓強(qiáng)與體積的定性關(guān)系，但推拉注射器活塞情景能直接觀察與體驗(yàn)到筒內(nèi)氣體p.v的變化關(guān)系，推斷較容易；而吹氣球游戲有一定的懸念，能喚起學(xué)生探究的興趣，可是，推斷分析較難，學(xué)生往往不容易發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象是瓶?jī)?nèi)封閉氣體。究竟取哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)？問(wèn)題應(yīng)怎樣鋪墊才是最有效的，只能視教學(xué)對(duì)象的實(shí)際水平作出抉擇了。

（三）、進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與拓展數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與原有實(shí)驗(yàn)整合的功能

運(yùn)用傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)作為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)探究的工具，無(wú)論在測(cè)量精度上、數(shù)據(jù)采集的速度上，以及函數(shù)圖象處理的功能上，與原有實(shí)驗(yàn)的測(cè)量工具相比，其先進(jìn)性與不可替代性是顯而易見(jiàn)的。但從目前構(gòu)成實(shí)驗(yàn)探究所需的配套裝置而言，就顯不足和捉襟見(jiàn)肘了。因此，有效的辦法是：（1）將原有實(shí)驗(yàn)數(shù)字化，如自由下落過(guò)程中底部有孔的水瓶的失重現(xiàn)象瞬即消逝，很難觀察，改用DV攝成視頻，慢放顯示，效果就非常顯著；又如用原有實(shí)驗(yàn)中的秒表、刻度尺、單擺等裝置研究其周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系，可將已采集的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)由Excel軟件來(lái)處理，立即就能獲得數(shù)學(xué)表達(dá)式與函數(shù)圖象，得出結(jié)論。（2）將DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與原有實(shí)驗(yàn)資源整合，以拓展數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能。如教材中關(guān)于機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是以DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與單擺的裝置配套完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，而現(xiàn)在我們可以形成新的組合，利用位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器采集小車(chē)在不同表面（粗布面、細(xì)布面、木板面）上滑下時(shí)各點(diǎn)的高度h與速度v，并由計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換與能與機(jī)械能隨位移變化的圖象，以及小車(chē)在粗糙程度不同的表面上滑下時(shí)，其機(jī)械能隨位移變化的圖象，以及小車(chē)在粗糙程度不同的表面上滑下時(shí)，其機(jī)械能隨位移變化的圖象。

此時(shí),可組織學(xué)生討論,運(yùn)用外推的方法,得出在無(wú)摩擦阻力的情況下,且只有重力做功時(shí),物體的機(jī)械能將守恒的推論。上述整合方式產(chǎn)生的積極效果表現(xiàn)在物理規(guī)律的形成更有其內(nèi)在合理性，學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的運(yùn)用和認(rèn)識(shí)更深刻。綜上所述，加強(qiáng)和深化課堂內(nèi)在探究學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化策略的研究，將有可能：

1、解決課程設(shè)置中有限的課時(shí)數(shù)與探究活動(dòng)時(shí)空的開(kāi)放性、不確定性的矛盾；

2、克服實(shí)施自主學(xué)習(xí)、實(shí)施探究、交流合作這種學(xué)習(xí)方式與完成一定學(xué)習(xí)任務(wù)之間的困難；

3、提供適合不同資源和環(huán)境條件的學(xué)校，不同層次的教學(xué)對(duì)象，可供選擇的優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方案和紀(jì)念。為過(guò)程和方法教學(xué)目標(biāo)的多樣性提供可操作的程序與素材。

（四）、做好課外小實(shí)驗(yàn)、小制作，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

在教學(xué)中要聯(lián)系教材，引導(dǎo)學(xué)生做一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的小實(shí)驗(yàn)、小制作。用學(xué)生熟悉的生活用品做實(shí)驗(yàn)，在完成小實(shí)驗(yàn)，小制作的過(guò)程中，學(xué)生必須弄懂實(shí)驗(yàn)原理，尋求合適的器材，進(jìn)行部分加工、組裝，在操作過(guò)程中不僅培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如：在學(xué)完托盤(pán)天平后，可要求學(xué)生利用均勻的小木條或直尺、瓶蓋、鐵絲、橡皮泥、細(xì)線(xiàn)等自制一架簡(jiǎn)易天平，用它來(lái)測(cè)量一些物體的質(zhì)量，并與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量進(jìn)行比較。在小實(shí)驗(yàn)、小制作過(guò)程中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生做“一物多用”的實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)能力。如用一次性針筒就能做中學(xué)十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，楊振寧教授說(shuō)：“自制的儀器永遠(yuǎn)比買(mǎi)來(lái)的好”。

三、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)原則

1、探索性原則

探索性原則是指：設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所包含的物理規(guī)律要較隱蔽，實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)論之間要有較大的距離，解決解決問(wèn)題的方法和途徑要較模糊，學(xué)生需要自已通過(guò)智力“苦斗”才能有所新“發(fā)現(xiàn)”。

2、科學(xué)性原則

科學(xué)性原則是指：設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤，并且具有科學(xué)思想和科學(xué)方法方面的教育因素。整個(gè)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離科學(xué)基本知識(shí)和基本原理以及其它學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。科學(xué)性是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成功的前提。

3、簡(jiǎn)易性原則

簡(jiǎn)易性原則是指：實(shí)驗(yàn)的裝置要力求結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，操作比較方便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和變化過(guò)程要明顯，測(cè)量的數(shù)據(jù)要比較精確，實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)在允許范圍內(nèi)，以便于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，集中注意力進(jìn)行思考分析，比較總結(jié)，探究規(guī)律。設(shè)計(jì)的選題要盡可能與日常生活實(shí)際相聯(lián)系，實(shí)驗(yàn)的原理要盡可可能在高中物理范圍之內(nèi)。

4、趣味性原則

趣味性原則是指：探究性物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要充分考慮學(xué)生心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要行動(dòng)、有趣，能使學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，自始至終保持很高興趣。

5、發(fā)展性原則

發(fā)展性原則是指：設(shè)計(jì)的探究性物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有促進(jìn)學(xué)生智力和非智力素質(zhì)的功能。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的探究性物理實(shí)驗(yàn)不僅應(yīng)該針對(duì)學(xué)生心理發(fā)展的“現(xiàn)有水平”，更重要的是要針對(duì)學(xué)生心理發(fā)展的“最近發(fā)展區(qū)”；不僅應(yīng)該構(gòu)建起良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)，包含著促進(jìn)學(xué)生智力發(fā)展的知識(shí)信息，而且應(yīng)該營(yíng)造起亢奮的心理環(huán)境，蘊(yùn)涵著促進(jìn)學(xué)生非智力素質(zhì)發(fā)展情感信息。

6、重復(fù)性原則

在同樣條件下重復(fù)做同樣的實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果是相同的。任何實(shí)驗(yàn)都必須要足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，才能判斷結(jié)果的可靠性。如果設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)只能進(jìn)行一次，而無(wú)法重復(fù)下，那么這樣得出的結(jié)論是不可靠的。

7、安全性原則

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備器材產(chǎn)生損壞，對(duì)人生安全產(chǎn)生危害，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是當(dāng)今物理教學(xué)改革中極為推崇的一種課堂教學(xué)模式。課堂教學(xué)中應(yīng)用這一模式進(jìn)行教學(xué)一定要注意避免：

1、放任自流

2、研究目標(biāo)不明確

3、創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)生興趣不夠。

在備課上要圍繞的問(wèn)題，不僅要考慮好探究目標(biāo)、過(guò)程和方法，而且要設(shè)計(jì)豐富多彩的實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用和升華。在上課時(shí)，要善于誘導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)探究的過(guò)程，摒棄空洞的說(shuō)教來(lái)傳授知識(shí)。物理教學(xué)離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)探究將是無(wú)源之水，無(wú)本之木。對(duì)于一些難以說(shuō)清道明的概念和規(guī)律，往往是千言萬(wàn)語(yǔ)說(shuō)不清，一看實(shí)驗(yàn)便分明。圍繞目標(biāo)設(shè)計(jì)新穎實(shí)驗(yàn)難度較大，我想只要物理老師注意觀察生活，擴(kuò)大視野，注意收集，是可以很好地做到的。

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