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1、精选优质文档-倾情为你奉上对物理探究实验教学的探索和认识济阳县教学研究室 高慧芹物理是一门以实验为基础的学科。随着时代的的发展，探究实验越来越被人重视，新课标明确指出：科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。一、什么是探究实验教学所谓探究实验是在学生不知道问题答案的基础上，通过自己的实验（含收集资料数据、分析思考等）找到答案的一种实验方法。物理探究实验教学是在教师的指导下，学生对某一问题进行实验探索，独立地分析问题和解决问题，最终对研究的问题有一结果，使学生在实验过程中，发现新问题，学习新知识，探究新方法，培养创新意识。其中也包括重复经历科学家的一些探究过程哪怕是模拟科学家的一些实验也
2、可以算作探究实验。学生主动参与实验探究，亲身体验并从实验中感悟、探究，使学生通过实际操作或亲身体验获得新知识。它采用的一般程序是:提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集数据分析与论证评估交流与合作，七个环节。这是从严格意义上讲的探究实验教学，实际上，我们的物理实验都可以作为探究实验来开展。结合八年级义务教育物理课程标准物理（沪科版）第五章第五节科学探究：摩擦力，对探究实验教学的主要环节进一步说明。探究实验教学的主要环节： 实验探究：摩擦力 1、提出问题:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 2、猜想与假设：问题的可能答案 （学生根据自己的生活经验和体会对本探究提出的问题一些猜想与假设）
3、。 如：滑动摩擦力的大小与材料、粗糙程度压力等有关。 3、制定计划与设计实验 ：边讨论交流边合作设计内容包括（1）所用实验器材（2）所设计的实验方法、数据记录表（3）简述实验步骤 4、进行实验与收集证据：分组进行（参照课本图5-30）实验要求：把实验数据记在自己的表格中把操作中出现的问题扼要地写下来注意:影响滑动摩擦力的因素较多，我们先探究滑动摩擦力与压力的大小、接触面粗糙程度的关系。实验采用控制变量法5、分析和论证的主要内容：实验中你发现滑动摩擦力是怎样变化的?跟你的猜想或假设有何差异能得出什么结论?6、结论:滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面粗糙程度有关。 7、评估与交流的主要内容：操作
4、中你有没有什么失误?为自己的正确观点进行答辩。你在实验中是否发现了新的问题？想不想进行探究？在你的生活中是否遇到摩擦现象，你是如何做的。 探究实验教学的主要环节，为教师设计教学策略提供参考的框架，为教师有效地开展教学活动提供了帮助。实际教学过程中可以涉及全部，也可涉及部分，要根据实际适当安排突出不同环节的探究活动。在探究实验教学过程中，教师与学生的思维活动要以学生为主体，教师为主导，双向互动为原则。教师要启发学生的发散思维和聚合思维，使学生处于一种不断发散与聚合的创造性思维状态，以顺利推进科学探究进程。二、开展探究实验教学的意义1、开展探究实验教学加强理论与实践的联系，培养学生的学习兴趣，激发
5、学生的求知欲 物理探究实验是物理实验模式之一，教学的目的主要在于给学生学习物理创造一个良好的环境，培养学生学习物理的兴趣，激发学生的求知欲，进而掌握知识，发展能力。这种教学方式是在教师引导下，根据学生原有认知水平，通过创设问题情境，调动学生学习积极性，吸引学生注意力，唤起他们直接兴趣，实现知识和技能的掌握、巩固和迁移。中学生天生好奇、好动，让他们观察、探索有趣味的实验，他们的注意力会高度集中，新奇的实验现象和结果会使他们兴趣盎然。通过动手亲自操作实验，不仅可以满足其探究知识的愿望，更重要的是可以让学生不断体会和尝到“发现”和“克服”困难解决问题获得成功后的喜悦，进而提高兴趣，增强信心，增强学习
6、的欲望，使其转化为一种热爱科学的素质和心向。2、开展探究实验教学有利于学生主体性发展 所谓发展是指在认知价值基础上对学生整个精神世界全面发展的促进作用，主要包括道德情感、创造精神、审美能力、和谐人格等方面的发展。教学目的就是为了实现学生的发展，学生发展的核心是其主体性发展。提到学生主体性发展，我想起吴加澍老师在面对新课程的思考 我的物理教育观中谈到：我为什么教物理，从学生的困惑说起“学习物理有毛用”学生学物理有以下几种反应：我觉得物理不仅烦，而且学了一点用都没有（痛苦）；不学不行啊（无奈）；物理很重要的，高考100分（功利）。他讲到：为考而教知识本位；为教而教学科本位；为学而教学生本位。每位老
7、师把尽可能多的知识教给自己的学生，以供他们终生之用。数学家波利亚的统计：中学生毕业后，从事数学教育的人占1，使用数学的占29，基本上不用的或很少用的占70.吴加澍老师当年的学生对他说：“您教给我们的物理知识都还给您了。”既然只有1的学生今后会用物理，为什么却要100的学生学物理？物理教学的价值究竟在哪里？有节物理课是重力势能，一物体从高空落向地面，和从地面抛向高空，物体的重力势能都在变，物体的重力势能具有相对性。世界上的事情是相对的。诺贝尔奖获得者劳厄：“重要的不是活的知识，而是发展思维能力，教育无非是，一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下来的东西。”学习物理有什么用？吴老师的回答“物理是有用
8、的，物理也是无用的，学物理最终是有用的。”物理是：知识、智慧、文化，对将来的成长有很大的帮助，每一种学科都有其它学科无可替代的作用，如果不学物理，就相当于成长中缺少了一种元素。能否培养与发展学生的主体性是衡量教学是传统教学还是现代教学的一个重要标志。在物理探究实验教学过程中，教师只是提出问题或创设条件，对问题进行假设论证或利用教师创设的条件，通过探究性学习发现什么是学生自己的事。其教学目的不仅仅是让学生学习物理知识和技能，更重要的是通过探究过程，培养学生提出和发现问题的能力，搜集和整理资料、信息的能力，合作交流的能力以及对学生的情感、态度、价值观产生一定的影响。3、开展探究实验教学有利于学生的
9、科学素养和可持续发展能力的培养 学生的科学素养和可持续发展能力主要包括：是否学会学习；是否具有提出、分析、解决问题的能力；是否具有健康的社会情感；是否具有创造精神等。学会学习的一个实质性含义就是不管是在学校还是走出校门，学生都能自主地、自觉地学习。探究实验教学就是在教师指导下，让学生进行实验，进而让学生搜集资料和信息，学会沿着科学探究过程探究实验现象和规律，学会自我调整和自我评价等。通过一系列探究性实践学习活动，加强了学生与社会、生活和科学技术的联系，激发了学生的求知欲和探索兴趣，由此会形成对科学、对社会、对自己的积极情感，进而形成健康的社会情感。特别是在实验探究过程中，学生通过创设问题情境，
10、通过发现和解决问题，通过带着问题去寻求解决的策略等，这种以问题为中心的探究活动，符合学生的认知规律，能有效地提高学生分析、思考和解决问题的能力，能有效地培养学生的探索精神和创造才能。在知识飞速更新发展的，要求我们教育战线的教师不仅要传授知识给学生，更重要的是要教会他们学习的方法，培养他们自主去探究知识的能力。只有具备了这种能力，才能适应二十一世纪知识经济发展的要求。著名美籍华人杨振宁在南大的一次报告中曾讲到青年有良好的理论基础，但需要加强创新意识。三、开展探究实验教学的几种常见模式1“发现理解”模式这种模式用于提出问题，培养洞察力，获得、界定和理解概念，培养学生发现规律的能力和提高实验基本技能
11、。发现来源于观察，观察就一定有发现。虽然每个学生都在观察同一个实验现象，但由于受不同的前概念、理论、不同的诠释、不同的智力结构的影响，因而每个学生所“看”到的“内容”也不同。只有让学生把看到的都说出来，才能找到学生在各自观察中所发现的主要方面和共同点，才能找出正确的方面和错误所在，再经过分析达到正确、一致的理解。（1）“发现理解”模式的特征学生通过对实验现象的观察，发现事实，再经过归纳大家发现事实的共同点，经过抽象，概括，总结出规律。教学过程如下图所示。（2）“发现理解”模式的设计第一、要选择实验教学目标，确定要解决的问题。第二、实验的设计方法及教师的实验技能，要保证操作熟练，实验现象突出，一
12、次成功。第三、教师要善于选择达到教学目标的策略、手段、方法把握和控制教学过程，引导学生进行观察、思考和分析、归纳结论。（3）“发现理解”模式的教学实例：教学结构框图如下利用“演示”手段，对物理规律内容逐一验证。学生在观察、思考中理解规律内容。教学过程教学实例：光的折射演示1：出示一水箱，再出示一枝激光笔，关上灯看到一束激光在空气中沿直线传播，再让学生观察激光斜射入水中时，观察光在进入两种介质分界面处传播方向的变化情况，并具体描述出来。 演示2：让学生观察激光斜射入玻璃砖中，再从玻璃砖中射出空气中，观察光在进入两种介质分界面处传播方向的变化情况，并具体描述出来。学生经过观察归纳出一部分光线在水面
13、处发生了反射，这部分光线比较暗；另一部分光线进入了水中，但是在界面处光线没有沿直线传播，而是改变了传播方向，发生偏折；进入水中后，这部分光线继续沿直线传播。教师最后给出光的折射概念当光从一种介质射入另一种介质时，光的传播方向发生改变的现象叫做光的折射。学生在黑板把观察到的光线传播路径画出来，引导学生像研究光的反射一样给出法线、入射光线、折射光线、入射角和折射角。演示3：改变入射光线的角度，让学生找到入射光线、折射光线和法线的关系；找到入射角和折射角大小的关系；以及入射角大小发生变化时，折射角的变化情况。教学中“演示”是研究的手段，围绕“研究”安排教学过程，用演示的方法对物理规律内容的逐一细致研
14、究，逐一验证，使学生深刻理解物理规律成立的条件，并理解物理规律建立的过程。“发现理解”模式对引入概念或规律的教学起到规范作用，同时也培养了学生掌握利用实验手段去发现事物的变化、联系和规律的科学方法。2“验证掌握”模式“验证掌握”模式用于理解、分析、掌握物理概念和物理规律，增长认知水平。学生学习主要以听讲、阅读形式接受物理知识，学生的学习以间接经验为主。实验给学生创设一个理论联系实际的过程，使学到的理论、推理的判断，通过实验来检验其真理性。实验的验证法与想像、推理、判断结合构成科学的演绎方法，既能鼓励学生的勇于创新精神，发展其预见能力，又能随时否定错误，防止走上歧途，正确掌握知识。(1)“验证掌
15、握”模式的特征明确命题内容抓住命题要点，设计实验，通过对命题的实验验证，达到掌握物理概念和物理规律的目的。教学过程如结构框图所示。(2)“验证掌握”模式的设计利用“验证掌握”模式进行实验教学，要根据课程和学生思维的发展，提出准确的问题，“准确地提出问题，就向解决问题迈出了一大步”。将问题转化为实验，要力求简单，重点突出，现象明显。演示实验时，老师要操作熟练，提问恰当，讲解精准，引导学生主动观察，充分发表各自对看到现象的解释。老师应该针对学生观察和思维上的种种难点，在通俗讲解的同时，还可以辅以其他的简单实验或实例加以说明，确保实验的信度。学生实验中，要让学生了解实验方案，并设置思考问题，引导学生的思索、归纳结论。(3)“验证掌握”模式的教学实例：导体电阻，教学结构框图：针对物理定律或物理结论的内容，进行演示实验研究，根据实验事实验证物理结论的正确性。教学过程针对影响电阻大小的因素，设计好要验证的内容，包括直接相关因素导体材料电阻率、导体长度l、导体横截面积s，间接因素是否弯曲、外加电压U、经过的电流I等，进行全面考察。由实验结果直接验证规律。3“应用操作”模式“应用操作”模式用于
