从高考物理实验题的命题趋势谈探究能力的培养

摘 要 高中物理课程标准强调要培养学生探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。纵观近年来高考物理实验题，学生得分偏低，究其原因是物理实验教学未得到应有的重视，忽略了学生的探究能力的发展。作为物理教学工作者，我们只有重视探究实验、重视科学探究，才能达到提高全体学生的科学素养的目的，完成新一轮课改的任务，实现人本化教育。

关键词 探究能力 提出问题 猜想假设 设计实验 交流评估

中图分类号：G424 文献标识码：A

笔者对近五年来各地（广东、上海、全国卷）高考物理试题中涉及探究各个要素出现的几率做了一个汇总。

由图1可以看出，容易被老师、学生忽略的几个因素（提出问题、猜想假设、设计实验、交流合作等）的比例在近几年呈增长趋势，而分析论证依然是重点。为此，本文结合自已的教学实践，针对从图1得到的信息，就中学物理如何改进实验教学，如何培养学生上述四方面的能力，从而进一步发展学生的科学探究能力作一个初步探讨。

1 营造问题情境，激发兴趣促使学生提问

诺贝尔奖获得者海森堡深有体会地说：“首先是问题的提出，其次才是问题的解答”。探究的第一个要素是提出问题，其目的是为了激发学生的探究兴趣。“学起于思，思源于疑。”通过巧妙设疑可以诱发学生的求知欲望。在平时教学过程中，教师可依据教学内容合理设计一些实验，提出一些能激起学生探究新知识兴趣的疑问，以激发其探究乐趣。比如在讲《向心力》这一节时，就以“水流星”的实验引入新课，第一次速度较大时水没有漏出来，这时学生已心存疑惑了，第二次故意放慢了速度，结果就可想而知了，学生们都惊叫起来了。惊叫之余都会提出这样的问题：为什么速度慢了水桶就不能到最高点？速度达到多大才会发生上述现象呢？利用学生感受后的兴奋状态，引导学生对问题做层层深入的思考，使学生在一种轻松愉快的情绪下保持旺盛的学习热情，激发了学生思维的积极性。学生能否提出问题，能否提出好问题，关键是创设学生提问的情景。

提出问题可按照下面的步骤进行：观察现象—发现问题—提出问题—形成课题。例如：观察或回忆日常现象：自行车、汽车、火车等在转弯时的运动；发现问题：这些交通工具在转弯时车身倾斜，或是路面倾斜；提出问题：为什么车身要倾斜，或者转弯时的路面倾斜呢？形成课题：研究交通工具转弯时的向心力来源。这个问题所涉及的知识点恰恰是曲线运动这一章的重点。通过创设这样一个学生亲身经历的情境，学生就产生了强烈地求知欲望，学习方式与认识发生了很大的转变，让我感受到每一节物理课不再是一段知识的结束，而是新发现的开始。

2 由已知推理未知，引导学生进行猜想假设

探究的第二个要素是猜想假设，猜想是叩响发现大门的敲门砖，在物理学的发展史上，很多物理规律的发现都是以猜想为基础的。牛顿在发现万有引力定律之前就进行了大胆的猜想，他认为“天上的力”和“人间的力”应该是同一种力，后来经过月—地检验确实证明是同一种力。在课堂教学中教师根据学生已经掌握的物理规律，引导学生猜想未知的物理规律，进而用实验来验证，这对培养学生的发现能力和创新能力很有益处。例如，在研究磁场对运动电荷的作用力这一部分内容时，我引导学生进行了这样的猜想推导（如图2）：

应用这一策略时教师应注意：（1）引导学生合理猜想不是胡思乱想，合理猜想是在已有的知识的基础上应用归纳或演绎、类比等方法提出的猜想。（2）对于个别学生的胡思乱想，教师不要全盘否定，应从中挑出合理的内容进行肯定，避免挫伤学生回答问题的积极性。

图2

3 注重实验创新教学，培养实验设计能力

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。实验创新教学可以有以下几种方式：（1）变演示实验为学生随堂实验，如《探究电磁感应的产生条件》就可以改为学生实验，这样不仅能激发学生的兴趣，而且还可以加深学生的印象。（2）变验证性实验为探究实验，如《验证机械能守恒定律》这个实验可以改为让学生探究，进而更好地进行误差分析。（3）积极开展家庭实验，例如，让学生收集废弃灯管的镇流器，小灯管，开关等，根据日光灯原理可以自制一个简易的日光灯。教师在实验教学中要重视实验设计环节，有意识地训练学生的发散性思维，培养学生的实验设计能力。可从以下几方面展开：（1）应让学生掌握基本的实验设计的原理，包括实验仪器的设计方法和实验原理的设计方法。（2）在这样的前提下，教师应尽可能多地为学生创造进行物理实验设计的机会，使学生尝试着进行实验设计。比如在《变压器》一节中，要探究变压器两端的电压与匝数的关系的时候，学生根据以前所学的知识就知道需要应用“控制变量法”的原理，因此很容易想到实验设计的方法。（3）教师应鼓励学生积极参与物理实验方案的设计活动，大胆地提出自己的设计思想。研究了《单摆》以后，教材提供了测定重力加速度的方案。因此，教师可提出让学生自行设计测定重力加速度的方案。

4 加强师生、生生合作与交流，改进评价方法

注重交流、评价的互动空间，给学生提供展示的机会，培养学生与他人进行交流与反思的习惯，分享实验探究成功后的喜悦之情，从而有效地提高课堂教学质量。评估与交流可以是自我反思、小组互评、组内互评、师生互评。根据创造心理学信息催化理论，通过交流联想作用激发一些有价值的观念，可以导致创造。如在研究了《传感器》后，让学生以小组为单位设计一些简易的传感器，有的小组利用光敏电阻设计了报警器，有的小组利用热敏电阻设计了温控开关，还有一组同学想到了利用单摆和光敏电阻制作计数器，最后让他们进行了交流，总结各自方案的优缺点。

参考文献

[1] 孟繁华，顾明远.国际教育新理念（修订版）.海南出版社，2003.