探究性实验的作用及主要内容

摘 要： 探究性实验是新一轮课改的重要内容。本文作者从探究性实验的定义、作用、内容三个方面对探究性实验作了初步分析，指出了探究性实验的必要性和探究性实验探究的主要内容。

关键词： 探究性实验 必要性 探究主要内容

如今的物理教学正面临由传统的理论到理论的教学模式向以学生为主体的多元化模式的转变之中，就是让学生在学习的过程中，除了掌握知识内容外，还要掌握知识的形成和外延，更要培养学生掌握、运用科学研究的手段和方式，为学生的终生学习打下扎实的基础。

物理知识来源实践，特别是来源于观察和实验。现在在全国兴起的新一轮课改，就是以学生为主体，注重学生的主动学习，注重物理知识的形成和知识结构体系的建立，注重物理基本方法的渗透。其操作模式体现在课堂演示实验和学生实验外，增加了探究性实验。

探究性实验就是以学生为主体，在教师的主导下，有意识地运用科学的研究手段，体验物理知识的形成或探索书本知识的适当外延，形成物理知识体系和能力体系。

一、探究性实验的作用

探究性实验可以提高学生学习物理的兴趣。物理是一门知识结构体系较严密、能力要求较高的学科。学生如果不注重学习方法，往往觉得物理不仅难学而且枯燥。探究性实验通过对日常生活现象或高科技产品所运用的物理知识的探究，不仅可以提高学生学习物理的兴趣，而且让学生觉得物理课是学有所成和学有所用的一门学科。如在讲授《磁场对带电粒子的作用》一节，如果让学生亲自操作电子射线管产生的电子束在蹄形磁铁的作用下的偏转。学生观察到蓝色的阴极射线在磁场作用下形成的美丽曲线，就会增加探究神秘的物理知识的兴趣。同时教师在结合对洛伦兹力大小和方向的讲解时，特别是对左手定则的理解，在讲授的同时，可要求学生立刻用实验进行验证，让整个课堂教学充满了趣味性和科学性，教学活动也显得生动活泼、行云流水。

探究性实验可以培养学生的动手能力。常规教学重知识的讲解而轻知识的形成，重题目的训练而轻能力的培养，重理论结构而轻动手能力的培养，对学生综合能力培养是不够的。如在处理《重力》一节“利用悬挂法求薄板状物体的重心”时，其中提到由于绳的拉力与板的重力平衡，从而其重心在绳的反向延长线上。但是由于绳的柔软性，如何记录绳的方向并将其反向延长在薄板上标记，就是一个实际操作的问题。如果学生没有实际操作就不可能提出上述问题，也不可能解决上述问题，其实只要在绳与天花板的悬挂位置再用另一根较长的绳悬挂另一重物，此悬挂重物的悬线在薄板上的投影就是上面提到的重心所过的绳的反向延长线。如果学生在学习过程中能发现并能有效地处理问题，不仅可以培养学生的动手能力，而且能培养其驾御知识的自豪感。

探究性实验可以培养学生的团队协作精神。现在的科学研究因涉及知识面广，常不可能由一个人独立完成，它需要一个团队相互协作。在探究性实验中，可以将需要探究的内容进行科学合理的分工，根据学生特点各自独立完成相关内容，最后综合形成最终的结论。如《研究匀变速直线运动》一节要求求出打点计器打出的纸带上各点的速度，然后作出速度－时间图象，利用其斜率求出加速度。因为要求至少求出五个点的速度，让每个学生独立求出每个点的速度不仅费时，而且没有必要。如果将学生进行适当分组，每组独立求一个点的速度，最终形成全班共用五个点的速度完成该实验，不仅节约了大量的时间，提高了课堂效率，而且体现了同学间的协作精神，特别是因每组的数据要被全班同学采用，也培养了学生的责任心。

二、探究性实验的主要内容

探究性实验要体现对科学知识研究的基本方法。物理学科研究现象和物理规律时，常有等效替代法、理想实验法、控制变量法、微量放大测量法等。在涉及上述方法和思想时，教师务必要化时间和精力通过探究性实验让学生体验探究科学知识的方法，以期培养其科学素养。如探究《力的平等四边行定则》、《伽利略理想实验》、《牛顿第二定律》等。当然如今的物理知识是人类在几千年生产实践的积累，学生不可能对每个知识点进行全面的探究。所以教师在选择探究内容时要既要学生体验研究科学知识的方法，也要考虑物理主干知识的传授。同时在探究过程中，教师要做到宏观控制、微观引导和课内、课外相结合的方式，而且要意识到科学知识的研究方法的培养不是一蹴而就的，需要时间、精力、耐心。

探究性实验需要探究知识的形成。学生亲自探究物理知识并得出与书本知识一致的结论，可加深学生对知识的理解和学习物理的兴趣。如胡克定律的理解及其运用在高中教学中是一个难点，如果学生进行探究性实验去研究了弹簧弹力与其形变量的关系，就可以加强对知识的理解，逐步克服这个难点。而且在探究过程中，学生还会发现理论知识与实验结论的误差，有利于培养学生分析事物主要矛盾与次要矛盾，并善于抓住事物的主要矛盾，培养学生勇于思考、善于思考的精神。

三、结语

在新的高中物理教学大纲中已明确指出：“观察现象、进行演示和学生实验，能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识，这是理解概念和规律的必要的基础。观察和实验对培养学生的观察和实验能力，培养实事求是的科学态度，引起学生兴趣，具有不可替代的作用。”所以现代教学观提倡探究性实验，通过学生亲身体验知识的形成和体验研究科学知识的研究方法，让学生更深刻地理解物理知识，培养学生学习物理的兴趣、培养其终生学习的能力。