浅谈物理实验中的学生探究策略

一、问题提出
　　物理是一门实验性很强的的学科,让学生动手是物理教学的重要内容。开足、做够、做活物理实验,这是使物理课本味丰厚的根本保证新课程提倡探究式学习,强调注重结论的同时更要注重学习的过程强调学生探索知识的经历和获得知识的体验,让学生经历科学探究过程。科学探究是能体现这一教学思想的重要方法之一。
　　近年来,由于广物理教师更加举动刻地认识到了实验教学的基础地位和重要作用,积极主动、千方百计开展实验教学,教学效果大为提高。然而在我们的实际教学中,由于受应试教育,或者师资条件或者时间等因素的影响,有的老师在进行探究式教学时常把学生做实验改成了照本宣科,只是让学生走走过程,谈不上学生思考与创新,有的改成了老师演示实验,学生只有当观众的份,走马观花,蜻蜓点水,也无所谓探究与创新,更有甚者把学生实验改成了老师讲实验,硬塞给学生一个结论,一人陶醉,众人昏睡,什么探究什么创新更无从谈起。为了能增大物理课的本味,更有利于培养学生的探究能力、提高课堂教学效率。物理教师应想办法或者是创造条件把演示实验改为学生实验,这样学生边学边做,促进动手探究的能力。所以我注意在平时的教学中有意识地让学生自己选择,自己动做实验,培养学生的探究能力,本文结合我自己的教学实践,谈谈我对科学探究的一些肤浅的看法。
　　二、具体策略
　　1.采新猎奇,精酿趣味,创设和谐的教学氛围激发学生的学习兴趣和探究动机
　　物理课要有趣味,这是就是人们的共识,因为有趣味是学生热爱学习的重要因素之一。那么,如何让物理课富有趣味呢?我认为首先要努力创设一种民主、平等、和谐的学习氛围,让学生消除探索学习过程中的恐惧心理,全身心投入到学习探索与创造之中。利用学生意想不到的奇特现象,唤起学生的注意,引起学生思考,从而产生强烈的求知欲望而导入新课。其次我在平常的教学,利用中学生具有强烈的采新猎奇的心理倾向,尽量让物理走进生活,走进历史,采新猎奇,精酿趣味,教师平时精心收集的新奇物理资料适时地应用到课堂里,会酿造出诱人的学习趣味。讲述“光”一节时,介绍美国在海湾战争中使用的激光窃听器:“它发出一束人眼察觉不到的激光,射到被窃听房内物体或汽车玻璃上当房内或车内有人谈论军事秘密时,其物体或玻璃将随声波振动,而与此同时在反射回窃听器的激光中也含上了引起振动的声波信息,最后将反射激光束进行调解,便监听到了密谈的内容。”又如讲述“能的转化和守恒定律”时,介绍美国桑托斯公司的超级市场,在出入口处的转动门的轴上连接了一套发条式的能量收集及转化器(包括发电机和蓄电池等)。每天众多的顾客进进出出都要用手推转动门,公司就可由此得到大量的电能而增加利润。介绍这些,不仅能使课堂内趣味充盈还能引起学生有益的发散思维,迸发出创造性思维火花。
　　2.巧引善导,重视探究过程中学生独特的感受、体验和理解。
　　探究活动中,学生对问题也会出现不同的理解和看法,会有不同的感受和体验,这些学习体验可以弥补知识转化为能力的缺口。因为“创造”不仅仅是一种行为、能力、方法、而且是一种意识、态度、观念和精神,有创造的意识,才会有创造的实践。“探究式教学”应强调学习体验的重要地位。创设实验问题,促进学生创新能力的发展,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此在演示实验和分组实验中要让学生学会选择,让学生做主,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,鼓励学生创造。我在讲述《提高机械的效率》这一节时先让学生自己回家搜集身边的简单机械,或者画出你身边的简单机械,然后拿到班上讨论“哪种机械最省力,哪种效率大?”,学生确定答案。接着我问学生:你们怎么证明呢?同学们可不可以从我们上节课学习的有关功的知识中得到什么启发呢?怎么研究一种机械效率呢?一部分学生开始发言,陈述自己的看法,我和学生们一起对他们的发言进行评价。在此基础上引入了基本概念,为了真正让学生在试验中自己做主,我把教科书的探究标题改为“哪种机械的效率最高?影响机械效率的因素有哪些?”然后问同学们,老师为什么要这样写呢?学生们说:我们在前面学习的简单机械很多,斜面只是其中的一种,任何机械在实际使用中都存在着机械效率!好,今天我们就来分别测量一下常见机械的效率并探究它们的机械效率可能与哪些因素有关。同学们按照自己的座位分成了几个小组,我要他们根据自己小组的实际情况选择你们要探究的简单机械的名称。很快,有的小组选择了定滑轮,有的选择了动滑轮,有的选择了滑轮组,有的选择了斜面,有的选择了杠杆,还有的小组选择了轮轴。根据我们实验室的现有器材,我将学生分成了六大组。同学们各自提出猜想,领取器材,制定实验方案,设计表格。经过小组讨论后,开始进行实验,教师巡回指导。实验结束后,老师将同学们的实验操作和实验报告单放到实物展示台上,让学生们汇报各个小组的实验情况,谈论自己小组的猜想和实验的探究结果。同学们的热情很高,有的学生还不时站起来对在前面演示的同学进行补充。在同学们的交流中,其他小组的学生也从演示和记录的数据中获取了大量的信息,拓展了自己小组实验的局限性。
　　由于我采取这种方法对教科书的探究实验进行了改进和延伸,同学们很容易从实验中找到简单机械的效率中带有共性的东西。比如影响机械效率的因素很多,我们在进行实验时一定要注意运用控制变量的方法；并不是越省力的机械其效率就一定高；被提起的物体的重力、滑轮或机械自身的重力以及摩擦力对机械效率的影响很大等等。由于学生们是自己选择的探究方案,他们是量力而行,所以实验时也特别投入,避免了以前实验时有的学生在做实验,还有一部分同学在看实验的尴尬局面。探究实验结束后,我及时地对这节课的内容进行了评价。使用的题目是近几年的中考题。
　　例1.某同学在测出滑轮组的机械效率后,想进一步探究影响滑轮组机械效率有哪些因素,为此,他作出了如下猜想:
　　(1)可能与动滑轮的重力有关。
　　(2)可能与绳子的重力有关。
　　(3)可能与滑轮中的摩擦力有关。
　　(4)可能与被提升的物体的重力有关。
　　请你设计一个实验,探究滑轮组的机械效率可能与被提升的物体的重力有关。
　　(1)写出所需的实验器材。(2)写出你的设计方案。答案:(1)实验器材:结构一定的滑轮组、弹簧测力计、质量相同的钩码若干或质量不同的物体。(2)设计方案:①先用滑轮组挂上一定质量的钩码,测出它的有用功、总功并计算出它的机械效率。②保持滑轮组的结构不变,增大(或减小)钩码的质量,再测一次,并计算出它的机械效率。③分析计算结果,如果两次的机械效率不同则验证猜想正确。从评价的效果来看,大部分同学能够很准确地给出答案。说明同学们不仅掌握了探究实验的一般方法和过程,而且在学习中培养了自己多方面的能力。我们在探究式教学中不是为考试而探究,而是首先应该着眼于学生的发展,为他们以后的学习奠定基础。“授人以鱼,不如授人以渔”。在我们的新教科书中,类似这样的探究实验是比较多的。我们老师不要给学生太多的限制,放手让学生自己去进行实验,让他们多体验、多思考、多实验。把选择实验的权利交给学生,不仅有利于提高同学们的学习积极性和参与实验的热情,而且还有利于提高我们的教学效率。
　　三、探索感悟
　　通过自己的教学实践活动,对于科学探究的教学我有以下感悟:
　　(1)在整个探究过程中,教师必须重视激发兴趣和引导。教师要充分利用学生对物理现象的好奇心、神秘感,激发学生的学习兴趣和探究动机,充分调动学生主动学习的积极性、参与性和实践性。由于知识水平和学习能力的差异,学生们对同一问题的理解常常各异,同学们通过“相互交流”,有时很难有共同的取向,适当引导有利于他们摆脱自我中心的思维倾向。
　　(2)提倡质疑,在讨论中,同学们之间相互质疑,其观点的对立及相互指出对方的逻辑矛盾,可以更好地引发同学们的认知冲突和自我反思,深化各自的认识；助于激起彼此的灵感,促进彼此建构出新的假设和更深层次的理解；
　　(3)注重探究中的合作,以小组为单位可以使不同的学生贡献各自的经验和发挥各自的优势,从而使同学们完成各单个人难以完成的复杂任务。因此要创造良好的“合作交流”氛围,,使学生发表自己的探究成果和方法、倾听他人的探究经验,并进行客观的比较和鉴别,从不同的角度改进自己的学习经验,提高认识,克服独立探究中的片面性和局限性,正确理解所获得的知识。
　　(4)重视学生的潜能,要改变传统的“学生被老师牵着走”的做法。教师要充分相信每个学生都有探索学习的潜能,教师要尊重学生的观点和思维。