高中物理实验教学中学生探究能力培养的研究.pdf

高中物理实验教学中学生探究高中物理实验教学中学生探究能力培养的研究能力培养的研究高中物理实验教学中学生探究能力培养的研究高中物理实验教学中学生探究能力培养的研究高中物理课程改革已实施几年，我校在深入学习高中高中物理课程改革已实施几年，我校在深入学习高中物理课程标准物理课程标准的基础上开展了“物理实验教学中学生探究的基础上开展了“物理实验教学中学生探究能力培养的实践与研究”活动，能力培养的实践与研究”活动，加强了物理实验教学中学生加强了物理实验教学中学生探究能力的培养。下面是本人在教学实践中，对物理实验教探究能力的培养。下面是本人在教学实践中，对物理实验教学与学生探究能力培养的心得和体会，与同行探讨。学与学生探究能力培养的心得和体会，与同行探讨。一、一、高中物理课程标准中物理实验与探究能力解读高中物理课程标准中物理实验与探究能力解读物理课程标准在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值物理课程标准在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上提出了高中物理课程的具体目标，观三个维度上提出了高中物理课程的具体目标，而实验是物而实验是物理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标、全面提高学理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要资源。课生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要资源。课程标准中把物理实验和科学探究放在一起进行阐述，程标准中把物理实验和科学探究放在一起进行阐述，充分说充分说明物理实验与科学探究的关系非常密切，明物理实验与科学探究的关系非常密切，很多的物理实验都很多的物理实验都要进行科学探究去完成，要进行科学探究去完成，而科学探究过程中也要进行物理实而科学探究过程中也要进行物理实验。科学探究的要素：提出问题猜想与假设制定计划与验。科学探究的要素：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证据分析与论证评估交设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估交流与合作。流与合作。我们在实验教学中尽可能的把实验设计成探究性我们在实验教学中尽可能的把实验设计成探究性的，培养学生的探究能力。的，培养学生的探究能力。二、实验教学中学生探究能力培养的实践活动二、实验教学中学生探究能力培养的实践活动在我们的实验教学实践中，为了培养学生科学探究能力，尽在我们的实验教学实践中，为了培养学生科学探究能力，尽可能按物理课程标准中“科学探究要素”和“对科学探可能按物理课程标准中“科学探究要素”和“对科学探究及物理实验能力的基本要求”进行实验设计。究及物理实验能力的基本要求”进行实验设计。下面是在摩下面是在摩第 2 页第 3 页力的物体一定是静止的吗？）力的物体一定是静止的吗？）（2 2）探究滑动摩擦力的大小）探究滑动摩擦力的大小上面的实验，学生已知道滑动摩擦力大小可由弹簧秤读出，上面的实验，学生已知道滑动摩擦力大小可由弹簧秤读出，下面探究滑动摩擦力的大小。下面探究滑动摩擦力的大小。提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢？猜想与假设：学生通讨论提出各种猜想和假设。学生不难猜想与假设：学生通讨论提出各种猜想和假设。学生不难得出摩擦力与压力有关，与接触面的粗糙程度有关。但很多得出摩擦力与压力有关，与接触面的粗糙程度有关。但很多学生也会得出摩擦力与相对运动的速度有关或与接触面积学生也会得出摩擦力与相对运动的速度有关或与接触面积有关等。有关等。制定计划与设计实验：对学生提出的猜想不值可否，提议制定计划与设计实验：对学生提出的猜想不值可否，提议学生通过实验来检验自己的猜想，学生通过实验来检验自己的猜想，并能进一步得出定量的关并能进一步得出定量的关系。教师对学生提出的实验方法进行总结，进行实验验证和系。教师对学生提出的实验方法进行总结，进行实验验证和记录数据。记录数据。进行实验与收集证据：教师事先测量出木块的重量，然后进行实验与收集证据：教师事先测量出木块的重量，然后在木块上加砝码改变压力测出不同压力下的滑动摩擦力，在木块上加砝码改变压力测出不同压力下的滑动摩擦力，将将记录数据填入由学生设计的表格中。记录数据填入由学生设计的表格中。压力（压力（N N）滑动摩擦力（滑动摩擦力（N N）保持木块不变，改变皮带的速度，要学生观察滑动摩擦力的保持木块不变，改变皮带的速度，要学生观察滑动摩擦力的大小变化；将木块不同的面放在皮带上（接触面积不同）观大小变化；将木块不同的面放在皮带上（接触面积不同）观察滑动摩擦力的变化情况。察滑动摩擦力的变化情况。第 4 页分析与论证：要求学生对表中记录的数据进行分析，学生分析与论证：要求学生对表中记录的数据进行分析，学生不难找出滑动摩擦力与压力的关系不难找出滑动摩擦力与压力的关系（学生采用的方法有比值（学生采用的方法有比值法、作图法等）法、作图法等）。得出结论：在以上实验基础上，由学生总结出滑动摩擦力得出结论：在以上实验基础上，由学生总结出滑动摩擦力与压力成正比；与压力成正比；从实验可得出滑动摩擦力与相对运动的速度从实验可得出滑动摩擦力与相对运动的速度和物体的接触面积无关。和物体的接触面积无关。（说明：（说明：本实验可采用力传感器测量数据通过计算机做图一本实验可采用力传感器测量数据通过计算机做图一次完成。次完成。）通过实验由学生积极参与来探究摩擦力，通过实验由学生积极参与来探究摩擦力，能使学生正确建立能使学生正确建立摩擦力的概念，纠正一些错误的认识，同时实验体现了科学摩擦力的概念，纠正一些错误的认识，同时实验体现了科学探究的过程，让学生在观察、思考中、在矛盾冲突中加深对探究的过程，让学生在观察、思考中、在矛盾冲突中加深对知识的理解并真正体验科学研究过程，感悟探究的方法，提知识的理解并真正体验科学研究过程，感悟探究的方法，提高科学探究的能力。高科学探究的能力。三、对物理实验教学中学生探究能力培养的初步认识三、对物理实验教学中学生探究能力培养的初步认识物理实验分课堂演示实验、实验室学生实验和课外实验三物理实验分课堂演示实验、实验室学生实验和课外实验三种，它们所处的教学环境和功能不尽相同，但都能在培养学种，它们所处的教学环境和功能不尽相同，但都能在培养学生探究能力上起到各自的作用。生探究能力上起到各自的作用。教师不要局限于教科书上所教师不要局限于教科书上所例举的实验，应该积极开发演示实验和学生实验。例举的实验，应该积极开发演示实验和学生实验。课程标课程标准要求“教师应安排足够的学生实验和演示实验；应最大准要求“教师应安排足够的学生实验和演示实验；应最大限度地利用实验室现有的器材，限度地利用实验室现有的器材，力求利用多年闲置的器材开力求利用多年闲置的器材开发新的实验；充分地开发和利用实验室的丰富课程资源。”发新的实验；充分地开发和利用实验室的丰富课程资源。”在开发设计实验时，尽量以探究的方式进行，可提高学生的在开发设计实验时，尽量以探究的方式进行，可提高学生的第 5 页参与度，利用学生的好奇心培养学生学习的积极性。参与度，利用学生的好奇心培养学生学习的积极性。除了教学中常进行的演示实验和学生分组实验，除了教学中常进行的演示实验和学生分组实验，鼓励学生进鼓励学生进行课外小实验，只要教师积极引导，学生会全力配合的。如行课外小实验，只要教师积极引导，学生会全力配合的。如在失重的教学中，在失重的教学中，我在课堂上演示了开有小孔的矿泉水瓶在我在课堂上演示了开有小孔的矿泉水瓶在自由下落过程中水不流出的现象，当把水瓶上抛、斜抛时学自由下落过程中水不流出的现象，当把水瓶上抛、斜抛时学生惊奇的发现水也不流出（学生猜想是流得更快或更慢）生惊奇的发现水也不流出（学生猜想是流得更快或更慢），老师演示完后学生还是不相信自己的眼睛，老师演示完后学生还是不相信自己的眼睛，课后很多同学自课后很多同学自己亲自作了这一实验。要让学生主动参与课外实验，教师要己亲自作了这一实验。要让学生主动参与课外实验，教师要在实验的趣味性和引起学生的好奇心上下功夫，在实验的趣味性和引起学生的好奇心上下功夫，激发学生实激发学生实验探究的兴趣。验探究的兴趣。第 6 页