導(dǎo)語：探究物理實驗存在的問題與對策一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

內(nèi)容摘要：本文著重闡述了目前高中物理實驗的現(xiàn)狀和存在的問題，在實驗教學(xué)中為更好的培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和探究能力。提出了探究式實驗教學(xué)的對策和實驗教學(xué)設(shè)計的基本原則。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；對策；基本原則

一、問題的提出

探究式實驗教學(xué)是新一輪的教學(xué)改革極為推崇的教學(xué)。這種教學(xué)重視實驗的探究，可以使學(xué)生體驗物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)和形成的過程。通過探究性的學(xué)習(xí)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的探究、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的良好科學(xué)素質(zhì)，而且使學(xué)生品嘗到探究過程中成功的喜悅，從而激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。新編物理教材中給出了較多探究性實驗，但有些實驗存在可見度小，受氣溫、濕度、陽光等條件的限制，成功率低；有些結(jié)論缺乏實驗探究。

我們的物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀還是不容樂觀；學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響，普遍存在著重理論輕實驗的思想；實驗教學(xué)模式僵化，物理實驗教學(xué)的基本原則沒有充分體現(xiàn)，教學(xué)方式呆板；學(xué)生對基本測量儀器的使用不規(guī)范，學(xué)生動手操作能力差，以“背”實驗結(jié)論“代替”實驗操作。

實驗教學(xué)是物理教學(xué)中的一種重要手段，它不僅使學(xué)生直接地形成物理概念掌握物理規(guī)律，而且對學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)起著決定性作用。但目前實驗的教學(xué)還比較普遍的存在一個誤區(qū)：教師先演示給學(xué)生看，然后把原理、結(jié)論講給學(xué)生聽。這種教法的最終結(jié)果必然造成學(xué)生處于被動地們位，教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用末能有機結(jié)合。

怎樣才能把課堂教學(xué)與素質(zhì)教育要求的探究性學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)和自主性學(xué)習(xí)相結(jié)合？在大力倡導(dǎo)探究式實驗教學(xué)的今天，迫切需要大量優(yōu)秀的、具有創(chuàng)新性的探究實驗來豐富我們的課堂教學(xué)，為此，我們立足農(nóng)村高中對探究式實驗教學(xué)作一些有益的探索。對于學(xué)生較為深入地學(xué)習(xí)物理實驗的相關(guān)理論、方法、技能：進(jìn)一步提高學(xué)生的實驗素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生實驗探究的興趣；增強學(xué)生的創(chuàng)新意識；培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；養(yǎng)成交流與合作的良好習(xí)慣；發(fā)展學(xué)生的實踐能力，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

二、幾點對策

（一）、正確把握“開放”與“收斂”的“度”，選擇和設(shè)計合適的探究點

在對某一知識內(nèi)容的實驗教學(xué)設(shè)計中，可選擇某個環(huán)節(jié)作為探究點，予以“開放”；其余的環(huán)節(jié)相對淡化，這個淡化就是指強化有意義接受學(xué)習(xí)的成分，采用講授或質(zhì)疑應(yīng)答方式予以“收斂”。但從中學(xué)生學(xué)過程來看，其科學(xué)探究能力還是能均衡地得到培養(yǎng)和提高。至于對某個探究點的實驗設(shè)計，我們可通過教材文本、物理學(xué)史料、方法論、現(xiàn)有的經(jīng)驗和資訊中尋找和制定適合現(xiàn)有教學(xué)對象的，符合現(xiàn)有學(xué)校教學(xué)資源條件的多種的、可供選擇的方案。

（二）創(chuàng)設(shè)能適度調(diào)控探究活動方向與水平的實驗情景

情景不但可以激發(fā)興趣、引發(fā)問題、引導(dǎo)思考，在現(xiàn)代課堂教學(xué)中，還具有誘導(dǎo)與調(diào)節(jié)探究活動的方向與水平的功能。下面以研究氣體壓強與體積的關(guān)系這一節(jié)課的引入所創(chuàng)設(shè)的兩個情景為例證：

情景1注射器實驗情景2吹氣球游戲

實驗：1、用手推壓針筒活塞后放手

2、用手拉拔針筒活塞拉開距離放手

問題：1、在推（或拉）時，手有什么感覺？

同時觀察到針筒內(nèi)氣體如何變化？

2、由此你對針筒內(nèi)氣體的壓強與體積的變化及其關(guān)系作一推斷嗎？實驗：用兩個可樂塑料瓶，在瓶中上各反套一個氣球（其中一個瓶底有洞），二人比賽用力吹氣球

問題：為什么比賽結(jié)果是使勁吹氣的大男生反而不吹不大？（展示兩個瓶底）你們發(fā)現(xiàn)吹氣球的條件有什么不同呢？能作一個解釋嗎？

很顯然，上述二個情景都可能推斷出一定量氣體的壓強與體積的定性關(guān)系，但推拉注射器活塞情景能直接觀察與體驗到筒內(nèi)氣體p.v的變化關(guān)系，推斷較容易；而吹氣球游戲有一定的懸念，能喚起學(xué)生探究的興趣，可是，推斷分析較難，學(xué)生往往不容易發(fā)現(xiàn)研究對象是瓶內(nèi)封閉氣體。究竟取哪一個實驗？問題應(yīng)怎樣鋪墊才是最有效的，只能視教學(xué)對象的實際水平作出抉擇了。

（三）、進(jìn)一步開發(fā)與拓展數(shù)字化實驗系統(tǒng)與原有實驗整合的功能

運用傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機作為中學(xué)物理實驗探究的工具，無論在測量精度上、數(shù)據(jù)采集的速度上，以及函數(shù)圖象處理的功能上，與原有實驗的測量工具相比，其先進(jìn)性與不可替代性是顯而易見的。但從目前構(gòu)成實驗探究所需的配套裝置而言，就顯不足和捉襟見肘了。因此，有效的辦法是：（1）將原有實驗數(shù)字化，如自由下落過程中底部有孔的水瓶的失重現(xiàn)象瞬即消逝，很難觀察，改用DV攝成視頻，慢放顯示，效果就非常顯著；又如用原有實驗中的秒表、刻度尺、單擺等裝置研究其周期T與擺長L的關(guān)系，可將已采集的數(shù)據(jù)輸入計算機由Excel軟件來處理，立即就能獲得數(shù)學(xué)表達(dá)式與函數(shù)圖象，得出結(jié)論。（2）將DIS實驗系統(tǒng)與原有實驗資源整合，以拓展數(shù)字化實驗系統(tǒng)的功能。如教材中關(guān)于機械能守恒定律的實驗設(shè)計是以DIS實驗系統(tǒng)與單擺的裝置配套完成實驗驗證，而現(xiàn)在我們可以形成新的組合，利用位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器采集小車在不同表面（粗布面、細(xì)布面、木板面）上滑下時各點的高度h與速度v，并由計算機轉(zhuǎn)換與能與機械能隨位移變化的圖象，以及小車在粗糙程度不同的表面上滑下時，其機械能隨位移變化的圖象，以及小車在粗糙程度不同的表面上滑下時，其機械能隨位移變化的圖象。

此時,可組織學(xué)生討論,運用外推的方法,得出在無摩擦阻力的情況下,且只有重力做功時,物體的機械能將守恒的推論。上述整合方式產(chǎn)生的積極效果表現(xiàn)在物理規(guī)律的形成更有其內(nèi)在合理性，學(xué)生對科學(xué)方法的運用和認(rèn)識更深刻。綜上所述，加強和深化課堂內(nèi)在探究學(xué)習(xí)的實驗設(shè)計及其優(yōu)化策略的研究，將有可能：

1、解決課程設(shè)置中有限的課時數(shù)與探究活動時空的開放性、不確定性的矛盾；

2、克服實施自主學(xué)習(xí)、實施探究、交流合作這種學(xué)習(xí)方式與完成一定學(xué)習(xí)任務(wù)之間的困難；

3、提供適合不同資源和環(huán)境條件的學(xué)校，不同層次的教學(xué)對象，可供選擇的優(yōu)化的實驗教學(xué)設(shè)計方案和紀(jì)念。為過程和方法教學(xué)目標(biāo)的多樣性提供可操作的程序與素材。

（四）、做好課外小實驗、小制作，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

在教學(xué)中要聯(lián)系教材，引導(dǎo)學(xué)生做一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的小實驗、小制作。用學(xué)生熟悉的生活用品做實驗，在完成小實驗，小制作的過程中，學(xué)生必須弄懂實驗原理，尋求合適的器材，進(jìn)行部分加工、組裝，在操作過程中不僅培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如：在學(xué)完托盤天平后，可要求學(xué)生利用均勻的小木條或直尺、瓶蓋、鐵絲、橡皮泥、細(xì)線等自制一架簡易天平，用它來測量一些物體的質(zhì)量，并與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量進(jìn)行比較。在小實驗、小制作過程中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生做“一物多用”的實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的獨創(chuàng)能力。如用一次性針筒就能做中學(xué)十幾個實驗，楊振寧教授說：“自制的儀器永遠(yuǎn)比買來的好”。

三、探究式實驗教學(xué)的設(shè)計原則

1、探索性原則

探索性原則是指：設(shè)計的實驗所包含的物理規(guī)律要較隱蔽，實驗的條件和結(jié)論之間要有較大的距離，解決解決問題的方法和途徑要較模糊，學(xué)生需要自已通過智力“苦斗”才能有所新“發(fā)現(xiàn)”。

2、科學(xué)性原則

科學(xué)性原則是指：設(shè)計的實驗不出現(xiàn)科學(xué)性錯誤，并且具有科學(xué)思想和科學(xué)方法方面的教育因素。整個設(shè)計思路和實驗方法的確定都不能偏離科學(xué)基本知識和基本原理以及其它學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。科學(xué)性是設(shè)計實驗成功的前提。

3、簡易性原則

簡易性原則是指：實驗的裝置要力求結(jié)構(gòu)較為簡單，操作比較方便，實驗現(xiàn)象和變化過程要明顯，測量的數(shù)據(jù)要比較精確，實驗誤差應(yīng)在允許范圍內(nèi)，以便于學(xué)生在實驗觀測的基礎(chǔ)上，集中注意力進(jìn)行思考分析，比較總結(jié)，探究規(guī)律。設(shè)計的選題要盡可能與日常生活實際相聯(lián)系，實驗的原理要盡可可能在高中物理范圍之內(nèi)。

4、趣味性原則

趣味性原則是指：探究性物理實驗的設(shè)計要充分考慮學(xué)生心理特點和認(rèn)知水平，實驗設(shè)計要行動、有趣，能使學(xué)生在進(jìn)行實驗探究時，自始至終保持很高興趣。

5、發(fā)展性原則

發(fā)展性原則是指：設(shè)計的探究性物理實驗應(yīng)具有促進(jìn)學(xué)生智力和非智力素質(zhì)的功能。一個設(shè)計良好的探究性物理實驗不僅應(yīng)該針對學(xué)生心理發(fā)展的“現(xiàn)有水平”，更重要的是要針對學(xué)生心理發(fā)展的“最近發(fā)展區(qū)”；不僅應(yīng)該構(gòu)建起良好的知識結(jié)構(gòu)，包含著促進(jìn)學(xué)生智力發(fā)展的知識信息，而且應(yīng)該營造起亢奮的心理環(huán)境，蘊涵著促進(jìn)學(xué)生非智力素質(zhì)發(fā)展情感信息。

6、重復(fù)性原則

在同樣條件下重復(fù)做同樣的實驗，觀察實驗結(jié)果是相同的。任何實驗都必須要足夠的實驗次數(shù)，才能判斷結(jié)果的可靠性。如果設(shè)計的實驗只能進(jìn)行一次，而無法重復(fù)下，那么這樣得出的結(jié)論是不可靠的。

7、安全性原則

在實驗過程中不會對實驗設(shè)備器材產(chǎn)生損壞，對人生安全產(chǎn)生危害，對環(huán)境產(chǎn)生污染。

探究式實驗教學(xué)是當(dāng)今物理教學(xué)改革中極為推崇的一種課堂教學(xué)模式。課堂教學(xué)中應(yīng)用這一模式進(jìn)行教學(xué)一定要注意避免：

1、放任自流

2、研究目標(biāo)不明確

3、創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)生興趣不夠。

在備課上要圍繞的問題，不僅要考慮好探究目標(biāo)、過程和方法，而且要設(shè)計豐富多彩的實驗來實現(xiàn)知識的應(yīng)用和升華。在上課時，要善于誘導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行實驗來實現(xiàn)探究的過程，摒棄空洞的說教來傳授知識。物理教學(xué)離開了實驗探究將是無源之水，無本之木。對于一些難以說清道明的概念和規(guī)律，往往是千言萬語說不清，一看實驗便分明。圍繞目標(biāo)設(shè)計新穎實驗難度較大，我想只要物理老師注意觀察生活，擴大視野，注意收集，是可以很好地做到的。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[M].北京：人民教育出版社.2003.4

[2]聶六英.中學(xué)物理實驗情境教學(xué)研究[G].湖南師范大學(xué)教育碩士學(xué)位論文.2004.4

[3]丁玉祥.中學(xué)物理實驗教學(xué)目標(biāo)的分類測量與評價體系[J].教學(xué)儀器與實驗.2001.12

[4]張軍朋.中學(xué)物理實驗教學(xué)目標(biāo)的分類測量與評價初探[J].課程.教材.教法.1996.1

[5]胡鳳花.高中物理實驗探究教學(xué)的實驗研究[G].福建師范大學(xué)教育碩士學(xué)位論文.2005.8

[6]汪端紅.高中牧師實驗探究教學(xué)法探索和實踐[G].華中師范大學(xué)教育碩士學(xué)位論文.2004.5