高中物理探究实验教学和科学探究精神

摘 要：高中物理实验的探究，从老实验室走出来的老是跳不出老一套的做法，先讲后做！本文就探究教学的基础上，探索如何把探究实验中的探究精神体现出来，提出了自己的看法。

关键词：高中； 物理实验； 探究

中图分类号：G633．7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2012）02-044-001

中学物理实验教学的探索和改革，已经经历了许多年了，对物理实验的重视程度也得到了大大提高，同时，科学探究精神的培养也得到了一定的培养。

常年从事物理教学的同时，我感觉中学物理实验学生自主动手，应用、创新的能力始终提不上来。课堂上教师讲得清清楚楚，学生听得明明白白，做起来也都能顺利完成，做过之后却还是稀里糊涂，时间稍长，更是一片空白。本文就《探究加速度与力、质量的关系》实验探索培养可续探究精神做一个探讨。

一、由过去的提供实验器材，并放在课桌上改成：自选器材

实验室内器材很多，要从中挑选出他们自己需要的实验器材的话，就要求学生对实验器材非常熟悉。我们总是提供实验器材，学生只要认识其中的一部分就足够了，而提供实验器材，就在平时的实验中，锻炼了学生认识器材的能力，要求学生平时多动手，并且熟悉各个器材的功能，甚至是，实验器材摆放的位置。对于学生的动手能力，要求是一个层次性的提高。而且，对于此实验，有木板和导轨可用，甚至是气垫导轨。那么对于学生而言，选择什么样的实验器材，就显得知识不足，进而促进他们的求知欲。我们老师，在初次这么做的时候，要允许学生犯错误，不能要求学生一下子就选出精确度很高的器材。另外，老师也轻易不要说选长木板的同学没有选导轨或者气垫导轨的同学聪明，这么做的目的，只是促进学生对实验的好奇心和选材的时候产生种种的疑问，让他们带着问题来做实验，从而产生探究的动机。对于计时工具的选取，学生也会想，到底是选用光电门计时器，还是选用打点计时器。

对于《探究加速度与力、质量的关系》这个实验中，学生马上就想到，要使用F=ma这样一个公式。所以会想到，要有F，这个力可以来自于人力施加，可以用重物来代替。很显然，用重物是理想的选择。那么这个重物要多重呢？有的学生会多选点，来试一下。同样要求m，这个很简单，使用天平就能完成。但是，这里也存在着一个问题，到底是选什么量程的天平呢？500g的还是200g的？200g的会不会不够呢！500g的能够一次性测量小车（或者滑块）及钩码（或铁片）的总质量，从而避免累积误差。a又该如何来求解呢？选用滑板（或者导轨）+打点计时器，还是选用气垫导轨+光电门？气垫导轨的精确度很高，数据精确度高。但是，装置的安装，以及对光电计时器的使用，都有着较高的要求。选择滑板，需要使用打点计时器，相对而言，装置的安装相对容易，使用也比较简单，但是数据的精确度可能不如光电计时器来得精确。对于这个实验，学生如何设计，都要认真听取学生如何讲解，我们要鼓励学生多做对比实验，从而自己得出，哪种方法测得的数据更为精确，更具有说服力。让实验来证实猜想是对是错！

二、由过去的讲解实验，变成自己摸索，在遇到问题的时候，可以借鉴伟人的做法

调查表明，我们的学生在做实验前，老师总是按照既定的目标把实验中的问题讲解清楚。

但是，这样的模式带来的问题是：学生机械地做实验，不能充分发挥学生自己思考的能力。在要求自己摸索后，学生相应地也会产生“如何来设计实验的问题”，进而想到，我做这个实验要达到什么样的目的，解决什么样的问题。就这个实验而言。学生立马就想，我这个实验该如何进行呢！这个时候，实验过程中就涉及到如何组装实验装置了。对于细节上的问题，老师要做出适当的指导，让他们知道：原来这样可以更加精确地来进行测量。一旦理论与实际能结合起来的时候，学生发自内心的喜悦会油然而生。带来的最大的好处就是，以后愿意自己设计实验，多动手来探究理论上或者是实验过程中遇到的疑问。而且，这种收获的喜悦，是难以用言语来简单形容的，成就感、满足感，会让他们如痴如醉。

在《探究加速度与力、质量的关系》这个实验中，会出现两组情况。一组使用的是打点计时器，另一组使用的光电门计时器。在这两组实验中，学生都会碰到这样一个问题：如何平衡摩擦力！对于使用打点计时器的组别，靠肉眼观察比打纸带来得更快点，精确度比较低。而打纸带，操作要求不高，但是，要更换纸带，还要进行测量。当然，也可以很好地平衡摩擦力。而使用气垫导轨的小组，就会碰到用哪种遮光板、如何使用遮光板等问题。他们会发现，直接使用测量加速度挡，就省去了自己计算的麻烦，更为重要的是，数据可以更加精确。能够及时发现摩擦力到底平衡到何种程度，比使用打点计时器的小组有着绝对的优势！调整的时候，可以更快更精确地完成平衡。

老师也可以进行提问，要是绳子不和导轨（或气垫导轨）平行，行不行？这时候，学生会思考发现，此时绳子拉力的分力才等于重物的重力。

再有，就是充当拉力的重物，质量是大点好，还是小点好。这可以让学生进行讨论。然后大家再进行集中交流。此过程，可以充分调动学生思考的积极性。

最后，还要让学生进行实验器材的整理归位，养成良好的习惯。无论是对学习还是实验，还是生活都有着极大的帮助。

实验从设计、取材，以及实验的过程中，到处都挑战着学生的脑细胞，让他们明白，出现多种选择的时候，可以通过动一动手来得出结论，而不是光靠“理论分析”来得出。通过实验，加深了他们对知识的理解，对动手能力的提高，能够更加灵活地运用所学到的知识。实验中，让他们通过探究的方法得出的结论，会让他们深深地印记在脑海里。实验中，他们还需要进行相互合作，才能解决更多的问题，对于合作探究，也是一种极大的乐趣！

谁会拒绝充满乐趣的事情呢！