高中物理实验探究式教学的实践意义详解

1.新课程观下的高中物理实验教学

物理实验及其教学是物理课程与教学的一个重要组成部分。它既是物理学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段。物理学离不开物理实验,物理教学也离不开实验教学。其特点体现在以下方面：

首先,实验是物理教学的重要基础。实验是物理学的基础,因此物理教学就不能离开物理实验。实验能够为学生学习物理创设一个良好的环境,使学生能够主动地获取物理知识并发展能力,促进学生科学品质和世界观的形成,掌握实验的基本方法和基本技能,为学生提供了进行自主、合作、探究式学习的条件。这正是新课程强调的教学理念,也是物理学科自身的根本特点。

其次,实验是物理教学的重要内容。物理学的任何一部分内容(包括概念、规律、理论等)的结构与发展都可以分解为三个要素,即实验(事实)——物理思想(结构、方法论)——数学模型(定量描述形式)。实验内容本身就是学生学习的重要内容。实验是物理概念建立、规律揭示必不可少的基础,离开了实验谈物理教学就如同造“空中楼阁”,就失去了物理教学的本来面目,使学生的学习兴趣和求知欲受挫。实验又是学生自主性、合作性、探究性学习的方式,是培养创新精神和动手实践操作能力的保证和基本途径。实验操作活动中的这种体验、感受、领悟、享受、唤起,是其他一切教学内容和形式所不及的。实验教学活动如果以学生探究的方式展开,则是实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观相统一的最好方式,也是物理教学中全面实施素质教育的重要途径。因此,必须大力加强实验教学,而且要以学生探究的方式进行实验教学。

再次,实验是物理教学的重要方法,也是全面实现物理教学育人目标的重要途径。实验是物理学研究的重要方法,实验能将复杂抽象的条件进行简化和具体形象化,创造了一个恰当的探究环境,比较容易且比较精确地发现规律。实验也是指导学生学好物理的重要方法,在学生体验科学家探索发现物理规律的过程中,提高学生的观察与操作能力、唤起学生的创新意识与创新精神,让学生领悟科学研究的方法,感受科学家的探索精神、治学态度和创新人格等。实验能够将学习方式多元化,是进行探究式学习的重要方法。

第四,实验也是物理教学的基本策略和重要手段。实验具有直观具体、形象生动的特点,是从感性到理性、从具体到抽象、从简单到复杂的过程,符合学生的身心特点和认知发展规律,注重学生的先前经验,以学生为中心,尊重学生的个人意见,注重于互动式学习。因此,实验是实现学生有效学习、有意义建构的重要途径。

总之,实验教学应体现情景性、互动性、探究性、建构性和开放性。

2.实验探究式教学的特征及实施原则

中学物理中的实验探究与科学家的科学实验探究不同,它是在教学互动这一特定的条件下,让学生体验人类能动地认识客观世界的经历的一种自主式学习活动。实验探究式教学就是在教师指导下,学生围绕某个问题独自设计实验,进行观察与分析,从中发现科学概念或原理,以获得知识,培养探究能力的一种教学方法。传统应试观下的物理教学中也有实验,但是教师和学生没有把实验摆在应有的位置,对实验认识不足。实验探究不是在黑板上讲实验,就是学生实验的一切过程均在教师的严格控制之下,被动地机械模仿操练,丝毫没有了探究的成分。学生只是接受实验结果,没有自主发现。在新课程观下的实验教学还原了实验的本来面目。实验探究式教学是把实验作为物理学习的基础和基本途径。物理学习始终以实验为基础、以实验为主线,要把一切演示实验和学生实验进行重新审视,置于研究活动情景下学习。因此,实验探究式教学要突出以下几个特征或把握好以下几个原则：(www.xing528.com)

第一,实验过程体现学生的主体性。在实验探究式教学的过程中,教师只是提出问题、把握方向和创设条件,学生根据教师提出的问题提出假设、设计方案、选择器材、组装实验、采集数据、分析和得出结论,依靠学生自己的原有经验、认知结构、技能和想象推理能力,去发现和探索,从而创造出对他们自己来讲属于全新的现象和结论。

第二,以培养实验过程的探究技能为目的。实验探究式教学的主要目的应是培养学生实验探究的过程技能,主要包括获取信息、组织加工信息、发现提出问题、提出猜想和假说、操作、表达等能力。通过实验探究过程,使学生获得的新知识与原有知识结构进行加工重组,整合为新的知识结构,获得一定的科学研究经验,增强学生对意义学习的兴趣,培养学生的科学态度、科学精神和价值观。

第三,以个体或小组为基本活动形式。实验探究式学习以自主、合作、探究为基本特征。自主的实质是参与,即全身心的参与、情感态度的参与、思维的参与,参与的程度决定了实验探究的效果。在班级授课制的课堂环境下,教师对学生个体或小组进行指导,使小组内相互合作,共同设计实验方案、交流观点,使每个学生都全身心的投入到所要研究的问题之中,这是获得高效率学习的一种方式。

第四,教师是引导者、帮助者,而不是实验过程的控制者和主宰者。在实验探究式教学中,教师在小组间巡视,及时发现和指导学生在实验中所出现的问题,把握方向。而实验过程的各项活动应均由学生小组自己来完成,学生是真正意义上的主体,从根本上体现了教学以学生发展为本。但要注意教师并非撒手不管,而是加强了教师与学生个体之间或小组之间的交流,更好地实现了师生对话、交流、互动。

3.实验探究式教学的基本环节

传统教学中的实验教学,常常按照“教师提出问题——教师做演示实验——学生模拟实验——得出结论”这种公式化的程序,其最大的缺点是限制了学生的创新意识、创新精神和创新思维,学生只是机械模仿,不利于形成健全人格。

新课程观下的实验探究式教学,突出强调了学生自主提出假设和检验假设两个关键环节。因此,教师要鼓励学生充分发挥想象力,敢于与众不同,发挥知觉思维;要指导学生做好对假设的验证;要指导学生在实验探索、验证过程中一丝不苟,善于观察,勤于思考,养成良好的科学探究精神和意志品质。

实验探究式教学的基本操作程序由五个环节构成,即：问题引入——猜想假设——实验验证——探究发现——应用拓宽。