浅谈探究性实验教学

浅谈探究性实验教学

摘要：简述我国传统实验教学所存在的问题，结合目前正推行的教改工作的情况，分析实验探究各要素的作用，针对在具体教学中遇到的困难，介绍如何设计好三类探究性实验课，并设计对学生学习情况进行评价的方案，以及对探究性教学的展望。

关键词：传统教学探究性教学分组实验随堂实验演示实验

目前我国的教育工作者正以“研究性学习”和“探究学习”为核心，开始了新一轮的对传统教学的反思，促进学生开展探究学习是本次学习方式变革的主旋律。我们应如何利用此次教改的契机，使我们的教育工作更上一层楼呢？

实验是从感性到理性认识过程，是从具体到抽象、从简单到复杂的思维形成过程，符合学生的身心特点和认识过程。因此实验既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段。利用实验可以培养学生多方面的能力。通过对实验原理的理解、观看或亲自动手进行操作、信息（现象或数据）的获取、分析综合等过程可以培养学生的多种动手能力。

例如在实验器材组装和实验操作中，能初步训练会使用简单的工具和仪器的能力及操作技能；通过实验信息的获取，培养学生精细敏锐的感知与观察能力，及时抓获信息的能力；通过实验原理分析和实验设计，能培养学生想象能力、设计能力和创造能力；对实验数据的分析、综合，将能培养学生概括、抽象的逻辑思维能力和创新能力；实验中的操作和讨论交流还能培养学生组织和表达能力。

由此可见，实验不仅融汇了科学探究的全部要素，而且能让学生更准确地认识客观世界的科学真实，培养和发展他们的探究能力，掌握科学的思维方法，激发他们的学习兴趣，培养良好的个性品质，以适应社会的需要。

然而，陈旧的实验教学理念（即验证实验）是制约学生实验能力提高的根本因素，学生只习惯于在别人指定的思维上按部就班，丧失了最为可贵的积极探索精神。所以，教师应当通过引导学生对实验现象和结论的猜想、对实验装置设计的理解和实验过程的控制、对实验现象的分析和对实验数据的处理来开拓学生的思维空间和能力，使学生重新树立积极的探索精神。

物理实验离不开理性思维的引导和支持。实验过程是学生主体积极的观察、思考和探索过程，通过实验教学培养学生思维，也正体现了让学生参与知识形成过程教育的有效途径。通过实验，模拟物理知识发现的原始过程，让学生受到物理思想方法教育，体验人类探索知识的艰辛历程，培养同学们崇尚科学的高贵品质和实事求是的科学态度。

（一）当前实验教学的几种常见形式

1.演示实验。此类实验应当确保成功，简易方便，视度要尽量大，现象要清楚。在实验进行中要注意讲解配合，引导学生观察，启发学生归纳推理。

2.随堂实验。这种方式能使学生听、视、动、思同时激发，但需要的器材也比较多，可以因陋就简，发动学生用生活用品和自制教具。

3.学生分组实验。学生在实验室中，用几乎一节课的时间自己动手完成预定的实验任务，教师在课堂上巡回指导。学生通过实验学习基本仪器的使用，学习基本

的测量、观察技能，并尝试处理实验数据，进行误差分析，独立写出实验报告，使实验能力得到全面的培养。

4.课外实验。这是物理实验的一种补充形式，对一些需要用时间较长的观察实验，或不能在课堂完成的实验是极有用的。在某种意义上更有利于培养学生创造思维和独立工作能力。

以上的四种实验形式都是物理教学必不可少的，在整个物理教学不可能只进行其中单一的实验方式，我们应当针对不同的课题选择合适的实验形式，以取得最佳的教学效果。

（二）实验探究各要素的作用

新课标指出科学探究含有一些主要的要素，如：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、交流与合作等。在前面提到的四种实验形式中，最容易体现探究全过程的是分组实验。

在探究活动开始时可以设置各种问题情境，引导学生发现新的物理情景与已有知识的冲突所在，从而提出问题。学生自己在学习中发现问题是至关重要的，当学生提出有价值的问题时教师应该因势利导，让学生知道什么样的问题有价值，这对培养学生发现问题的兴趣，养成提出问题的习惯都有好处，可以使学生树立科学的批判精神，敢于质疑，是帮助学生尽快步入自主学习轨道的极好途径。

在实验过程中，猜想对于初中生来说是最为宝贵的。猜想过程是学生思维极其活跃的过程，它容易突破传统思维的框框，并时而迸发出创造思维的火花。牛顿说：“没有大胆的猜想，就不会有伟大的发现。” 某一物理过程将会产生什么物理现象，或物理现象的背后隐藏着什么物理规律，我们可以在实验之前引导学生大胆猜想。猜想是培养想象力的手段，物理学家们正是对某些未曾发现的现象，未曾认识的领域大胆猜想，不断探索验证，才使物理规律显现出来。同样，课堂教学缺少了猜想，我们的教学过程将变成非常简单的知识展现和输入过程，能力的发展和科学素质的培养将无从落实。

制定计划与设计实验在于培养学生严谨的实验思维。

进行实验与收集证据是科学探究的重要环节，是学生训练基本实验技能和实验能力主要部分。

学生对取得的实验数据和相关信息后，通过分析和论证能够使学生在描述、解释探究结果以及推理等方面的能力得到充分的训练和提高。

教师必须强调实验结束后对实验结果进行评估的重要性，使学生养成对于所做工作进行评估的好习惯。

学生通过交流合作使书面表达和口头表达能力都得到了很好的锻炼，并形成良好的团队精神，有利于学生在现代社会生活和科学工作中较好地和他人或团体间交流合作。

（三）探究性实验教学存在一些问题及解决方法

探究性实验就是让学生从问题或任务出发，通过形式多样的探究活动，以获得知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式。由于传统教学思想在我国根深蒂固，所以教师在进行探究性教学过程必定会碰到一些问题或困难。以下是对一些常出现的问题给其解决方法的讨论。

1、教学要求是实验设计的出发点和归宿点。由于国家教育发展很不平衡，地域辽阔、人口众多、经济发展很不平衡，城市与乡村差异极大，因此设计的实验内容应当是多样化的。