科学探究理念下的物理实验教学

科学探究理念下的物理实验教学

高芙蓉

高芙蓉甘肃省民乐县第三中学734500

物理实验是人类认识世界的一种重要活动，是科学研究的基础，旨在将学生重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而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精神。

一、科学探究理念下的物理探究性实验教学

探究性物理实验的共同特征是在科学探究的理念指导下，关注学生通过什么途径获得知识、在获得知识的过程中他们得到了怎样的体验。

[课例]第六章第二节《探究——凸透镜成像》

1.创设问题情境，提出问题

师（手持点燃的蜡烛和凸透镜，让学生观察蜡烛通过凸透镜所成的像）：我们注意到，物体通过凸透镜成的像，有时比物体大，有时比物体小，有时是正立的，有时是倒立的，那么关于这一现象，你能提出什么需要解决的问题？

在这一问题的引发下，学生会提出各种问题。

师：同学们提出的问题都很不错，今天我们就来研究物体通过凸透镜成像的大小、倒正跟物体的位置有什么关系。

2.进行猜想和假设

学生1：像的大小可能跟物体到凸透镜的距离有关，因为照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，而使用幻灯片或投影仪时，物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小。

学生2：物体通过凸透镜所成的像的倒正，可能跟物体和它所成的像是否在凸透镜的两侧有关，因为照相机和幻灯机或投影仪成像时，都是倒立的，都在凸透镜的两侧，而放大镜成正立的像，与物体在镜子的同侧。

学生3：既然像的大小跟物体到凸透镜的距离有关，那么在凸透镜中可能存在着这样的位置，使物体放在该位置时，能成等大的像。

学生4：……

3.进行实验设计

师：同学们提出的猜想是否正确，需要实验来进行验证。请以小组为单位，讨论实验方案的设计。

4.进行实验和收集数据

实验在加强指导的同时，注重学生自我观察能力和自我动手能力的培养。实验数据要尽量多采纳几组，通过仔细观察，整理得出规律性的东西。

5.分析和论证

要多发挥学生的主体地位，教师注重的只是关键性的指导作用，教师在必要的时候引导一下就可以了。

6.分析与反思

在得出凸透镜成像规律后，教师再提出这样的问题：在刚才探究凸透镜成像规律的实验中，我们看到，随着物体到凸透镜距离的逐渐改变，像的大小和像到凸透镜的距离也随着改变，这一事实说明什么呢？在教师的引导启发下得出：像及像距的变化是由物距的变化引起的等结论，从而深化了对凸透镜成像规律的理解和认识。

7.交流与分析

要求学生们通过与组内外同学进行交流与合作，写出简单的探究报告。采用这种方式进行教学，学生能够深刻体会探究的过程，它包括提出一个可探究的问题，根据问题建立假设，针对假设设计实验方案，对假设进行检验，获得科学结论，并在与他人交流中完善自己的认识。所有这些都要比所学的知识本身更为重要。

二、科学探究理念下物理实验教学中的能力培养

1.应注重学生搜集信息能力的培养

当今的社会科技发展迅速，知识的更替日新月异，只有学会不断获取新知识，不断充实自己，将来才能立足于社会，才能不被迅速发展的社会所淘汰。所以要从小培养学生搜集信息、获取知识的意识和能力。在科学探究中，教师要长期注重培养学生搜集信息的习惯，及时发现探究过程中的不变量与变量。

2.要注重培养学生对信息的分析、加工处理能力

通过实验获得的信息不要停留在表面，要及时总结与我们的猜想是否一致、还有哪些问题没想到，要经过分析、推理、判断得出正确的结论。

3.要注重对学生动手能力的培养

学生动手操作的过程不仅是对知识的内化过程，更重要的是对知识的应用，达到学以致用。例如：探究大气压在生活中的应用；自制热气球，探究照相机、望远镜、投影仪的工作原理；检查家庭电路，消除安全隐患……在这些活动中，学生不仅是对所学知识进行了检验，而且做到了应用，这样的科学探究更能贴近生活，更有实际意义。在这里特别指出的是要在“做”中让同学们体验成功的快乐。例如：在做热气球活动中，刚开始，大多数同学都失败了，这时老师可以指导学生分析原因，测热气球的重力，估算热气球所受的浮力，通过对比F浮与G的关系后得出结论。当热气球终于升空时，同学们不仅知道了重力测量、体积的计算、密度知识的应用，物体的浮沉条件等知识及应用，还体验了成功的喜悦，效果很好。

4.应该注重在科学探究中培养学生合作交流的能力

有些探究过程学生可独立完成，有些探究过程则需要学生配合来完成，有些正确结论需要同学们相互讨论来得出。在这些活动中，同学们感受到了发挥集体智慧的强大力量在我们获得成功中的作用，使学生乐于合作交流。

总之，科学探究水平的高低，关键在于学生能力的高低，只有科学探究不断提高学生的各项能力，才能保证科学探究向高层次、高水平发展，否则科学探究只能停留在表面上，低层次上、最终将失去其真正的意义和价值。