高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的實(shí)踐與思考
摘要：受應(yīng)試教育影響，傳統(tǒng)的物理教學(xué)存在諸多問(wèn)題。本文著重從演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、課外活動(dòng)、課題研究等方面闡述高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的策略，旨在培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和科學(xué)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞：高中物理 探究教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
受應(yīng)試教育的影響，學(xué)生陷于死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練之中，枯燥記憶教師的“結(jié)論”，鮮有主動(dòng)探究的時(shí)間，缺少思考、缺少想象、缺少灼見(jiàn)�！痘A(chǔ)教育課程改革綱要》指出，教師要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、勤于動(dòng)手、樂(lè)于探究，培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理信息、獲取新知的能力，以及表達(dá)交流、團(tuán)隊(duì)合作的能力。我們高中物理教師要摒棄灌輸式的方式，要做學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的引領(lǐng)者促進(jìn)者和支持者，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，養(yǎng)成實(shí)事實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，樂(lè)于分享、善于交流的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
一、利用演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
演示實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)，營(yíng)造探究的氛圍，幫助學(xué)生打開(kāi)思維之門。而傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)缺少學(xué)生的參與，教師是實(shí)驗(yàn)的主角，學(xué)生亦步亦趨地跟從教師的思維，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論缺少提問(wèn)，沒(méi)有質(zhì)疑。一方面，演示實(shí)驗(yàn)要具有懸疑性，能讓學(xué)生著迷，引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的`探究動(dòng)機(jī)。如在“渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)”教學(xué)中，教者演示渦流生熱實(shí)驗(yàn)，在可拆變壓器的一字鐵下面加一塊厚約2mm的鐵板，鐵板垂直于鐵芯里磁感線的方向，在原線圈接交流電，幾分鐘后讓學(xué)生摸摸，比較鐵芯和鐵板的溫度。學(xué)生在觀察、感受的基礎(chǔ)上，會(huì)產(chǎn)生疑惑，“為什么鐵芯和鐵板會(huì)發(fā)熱呢?”而原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)又不能解決問(wèn)題時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生“懸而未決”，繼而產(chǎn)生主動(dòng)探究的愿望，通過(guò)閱讀材料、討論分析，了解渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在真空冶煉爐、探雷器、安檢門的應(yīng)用，以及其危害與預(yù)防。另一方面，演示實(shí)驗(yàn)要具有探究性。教師要在學(xué)生觀察現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，提出問(wèn)題激發(fā)探究欲望，引出教學(xué)內(nèi)容。如在“楞次定律”教學(xué)中，教者將向線圈中插入磁鐵和把磁鐵從線圈中抽出，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，回答：為什么線圈內(nèi)有電流?插入和抽出磁鐵時(shí)，電流方向一樣嗎?為什么?怎樣判斷感應(yīng)電流的方向呢?通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)分析，形成了良好的觀察技能，加速了新知的建構(gòu)。
二、利用學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力
學(xué)生通過(guò)觀察測(cè)量取得數(shù)據(jù)，在分析中有所發(fā)現(xiàn)，從而能建立物理概念、認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，形成實(shí)驗(yàn)技能。學(xué)生實(shí)驗(yàn)既有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，借助實(shí)驗(yàn)理解知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生學(xué)會(huì)推理，學(xué)會(huì)驗(yàn)證;也有探索性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從中學(xué)生掌握規(guī)律，形成結(jié)論。如在學(xué)習(xí)“變壓器”內(nèi)容時(shí)，教者讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系。按下圖所示連接電路。
若原線圈接電壓為6V的交流電源，保持原線圈匝數(shù)n1不變，分別取副線圈匝數(shù)n2=0.5n1，n1，2n1，用多用電表交流電壓檔分別測(cè)出副線圈兩端的電壓，并記入表格。同樣，保持副線圈匝數(shù)n2不變，分別取原線圈匝數(shù)n1=0.5n2，n2，2n2，用多用電表交流電壓檔分別測(cè)出副線圈兩端的電壓，并記入表格。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析，得出理想變壓器中，電壓與匝數(shù)存在電壓之比等于線圈匝數(shù)之比的結(jié)論。
在“光敏電阻和熱敏電阻特性”實(shí)驗(yàn)探索中，學(xué)生將熱敏電阻連入電路中，用溫度計(jì)測(cè)量溫度，并將數(shù)據(jù)記錄于表格中，并作出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象，在分析數(shù)據(jù)、觀察圖表中思考，熱敏電阻的阻值是否隨溫度變化而均勻變化。在探究光阻電阻的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生用手部分擋住光線、全部擋住光線測(cè)出光敏電阻阻值，得出“光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小”的結(jié)論。
三、利用課外活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的科技意識(shí)
教師要引導(dǎo)學(xué)生走出課堂，走向社會(huì)，在學(xué)習(xí)科技知識(shí)中掌握知識(shí)，獲得實(shí)驗(yàn)技能。課外活動(dòng)包括社會(huì)調(diào)查、生活實(shí)驗(yàn)、科技制作、科普講座等形式，了解風(fēng)電、水電等新能源，培養(yǎng)綠色生態(tài)家園的意識(shí);聽(tīng)通信技術(shù)、航天技術(shù)的講座，拓展視野，感受新知識(shí)給人類帶來(lái)的便利;通過(guò)沙擺、細(xì)微水滴的運(yùn)動(dòng)、氣懸球與水頂球、氣壓保溫瓶等家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，激發(fā)興趣，培養(yǎng)動(dòng)手操作能力。如“水波實(shí)驗(yàn)”要求實(shí)驗(yàn)材料比較簡(jiǎn)單，一只臉盆、水、一只塑料瓶、洗凈的圓球筆芯管。將塑料瓶下的一支筆芯堵起來(lái)，在瓶?jī)?nèi)裝少量水，使另一筆芯管管口的水一滴一滴地下落至臉盆，速度為2～3滴/秒，側(cè)面可以看到小滴入水面形成的水面波一圈圈地往外擴(kuò)展。若水滴至臉盆正中心位置，周期為約大于1秒，會(huì)出現(xiàn)水波傳到臉盆四周反射回來(lái)又會(huì)聚于中心的現(xiàn)象，利用此裝置還完成衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。
四、利用課題研究，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力
教師要收集與知識(shí)相關(guān)、聯(lián)系生活實(shí)際、學(xué)生感興趣的課題，讓學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，對(duì)新的問(wèn)題產(chǎn)生新的思考。選題可以是社會(huì)熱點(diǎn)，如溫室效應(yīng)、霧霾危害;可以關(guān)系日常生活，如調(diào)查灶具的演變，了解電磁爐的加熱原理;也可以是學(xué)科知識(shí)型，如測(cè)定液體的折射率、自制歐姆表。選題要有一定的開(kāi)放性，能讓學(xué)生在主動(dòng)思考、積極探索中形成創(chuàng)新能力，養(yǎng)成科學(xué)精神。
總之，知識(shí)的獲得、能力的發(fā)展不依賴于強(qiáng)制灌輸，我們要做學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者，著眼于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，開(kāi)展物理探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能開(kāi)啟學(xué)生的思維，提高他們的實(shí)踐能力、應(yīng)用意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)。
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