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探究式教学在物理实验教学中的应用
南宁市隆安县第二中学 邓建聪
【摘 要】文章从四个方面阐述探究式教学法在物理实验教学中的具体应用：因材施教,制订个性化的项目教学方案；注重实践,培养学生的实践动手能力；丰富内容,充分激发学生探究兴趣；持续改进,不断完善教学模式.
【关键词】物理实验 探究式教学 因材施教
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）02B-0044-02
探究式教学的一般流程是提出问题、探索问题、解决问题和总结,这个过程是一个完整的教学项目完成过程.从其流程特点来看,是较为符合物理实验教学的.在这种教学模式下,能够很好地培养学生动手实践能力.正是基于此,探究式教学这种模式被广泛地应用到中学物理实验教学中.但在应用过程中,要遵循一定的策略和原则,才能取得较好的应用效果.
一、因材施教,制订个性化的项目教学方案
首先,在中学物理实验探究式教学应用中,应当做到因材施教,针对不同学生的具体情况和教学内容制订个性化的教学方案.教师在详细了解了学生的学习能力、知识基础以及感兴趣的教学内容等后,结合教学计划以及教学大纲,制订出更加具有针对性的项目教学方案,并可以在同一实验课堂教学中给不同学生或者不同分组学生制订相应的探究式项目目标.例如在研究电磁铁实验中,教师在进行实验教学之前了解班级内学生对电磁铁知识方面的掌握情况,按照一定的标准对学生进行分组,并且分别对应不同难度的探究实验项目.如难度较大的探究实验项目对应1组、中等难度的对应2组等,以此类推,分别把学生分为1组、2组、3组等若干小组,然后让各个小组分别展开相应的实验探究.
其次,在教学方案中,对探究内容和辅导方法的选择也应当有针对性.例如在1组的探究过程中,由于实验项目探究难度较大,需要教师进行更多的辅导,教师在制订教学方案时就需要充分考虑这一问题.针对不同难度的探究实验教学计划以及分组情况,合理地安排各个小组的辅导时间和辅导方法.在教学内容方面,教师结合学生的实际情况和学习基础,设置合理的探究教学内容,例如1组所探究的目标可以是影响电磁铁效应的因素,鼓励学生自行考虑改变何种因素会影响到电磁铁的效应.而在2组的教学内容设置中,可以降低难度,给学生一定的提示,如,改变铁芯的长短是否会影响电磁铁的磁力,或者改变线圈匝数是否会改变磁力等.总而言之,教师在制订教学方案时,需要充分考虑学生的具体情况以及实验教学内容和教学目标.虽然在同一班级内开展课堂教学,但是针对不同层次的学生可以通过分组的形式,运用层次教学法来实现因材施教.
二、注重实践,培养学生的实践动手能力
物理实验教学的一个重要教学目标便是培养学生的实践动手能力,这一点同探究式项目教学法也有着很大的契合,注重实践,并建立在鼓励学生自行动手实践基础上.例如在《自制温度计》实验中,通过课堂知识教学,让学生掌握基本的温度计制作原理,利用细玻璃管和红墨水就可以制作简单的温度计模型,然而更为关键的是如何制作有刻度的温度计.教师鼓励学生进行主动思考和动手实践,对学生进行一定启发之后,引导学生去自己动手实践验证结果.如教师对学生提问：“同学们,现在我们已经知道了温度计的基本工作原理,利用细玻璃管和红墨水可以制作出简单的温度计,那么你们思考一下,如何制作有刻度的温度计呢？”学生：“我们可以用有刻度的纸板与玻璃管固定.”教师：“那么我们如何确定温度计中所测量的真实温度呢？”教师对学生进行启发：“同学们,你们想一想,什么物体是0℃呢,什么物体是100℃呢？”学生：“冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度是100℃.”教师：“好的,同学们回答得很好,那么你们现在开始动手来制作有刻度的温度计吧.”
依照教师的提示,学生分别用自制的温度计测定了0℃和100℃的水柱位置,然后在教师的提示下,利用刻度尺等工具,把0℃和100℃之间的位置进行等分,分别刻上100个小格,每个格子代表1℃.为了更好地培养学生实践动手能力,教师在全过程中只是进行一定的提示,所有的工作都由学生自己动手完成.在《自制温度计》实验结束后,教师对实验进行总结：“同学们,我们应当知道,这种自制的温度计事实上是有着一定误差的,而且受限于实验材料,我们所制作的温度计也并不完美,请大家回家后,利用生活中的材料,再制作一个更加精美的温度计,下次课的时候带来,我们进行比赛和点评.”通过这种方式,使得学生在课下也能够自行动手制作温度计,这对于提高学生的实践动手能力有着重要的作用.
三、丰富内容,充分激发学生探究兴趣
探究式项目教学法在中学物理实验教学中的作用,能够较好地激发学生兴趣,培养学生的自主学习能力和探索能力.对教学内容进行丰富,能够进一步地激发学生兴趣,从而提升教学质量.丰富内容,主要的方式也就是进行教学内容拓展,教师在教学过程中对课本实验教学内容进行延伸,联系到生活中的一些事物和现象,并且让学生认识到,物理实验知识与生活息息相关.例如在《影响摩擦力大小因素》的实验中,通过基础知识教学部分,让学生了解到影响摩擦力大小的因素有作用力的大小以及摩擦表面的粗糙程度.
在这里,很多学生可能会对摩擦力影响因素中的理解产生一个误区,就是摩擦面积,认为摩擦面积越大,摩擦力也就越大,对此,可以设计实验进行证明.教师组织学生进行相应的探究式教学实验,在这一过程中,学生可以固定作用力的大小和摩擦面的粗糙程度不变来进行对比实验.通过学生的探究式实验发现,摩擦面积并不会影响到摩擦力.教师对实验情况进行总结：“同学们,通过实验我们可以发现,在影响摩擦力大小的因素中,只有作用力的大小和摩擦面的粗糙程度,如果我们用μ来代表动摩擦因数的话,动摩擦力 f＝μN,N为作用力.那么请同学们继续思考,我们生活中还有什么事物或者现象与这一实验结果是相关的呢？”学生回答：“自行车刹车、滑冰、把物体顶在墙上来固定.”教师：“很好,那么同学们,在这些摩擦力现象中,有什么能够反映出摩擦力的大小与摩擦面积没有关系呢？”学生回答：“在滑冰的时候,无论是穿着冰刀鞋滑冰,还是坐在滑冰爬犁上,所需要拉动的力都是一样的.”教师：“很好,这个现象非常准确,请同学们继续想一些其他的现象和事物.”通过这一启发和问答过程,教师引导学生去思考生活中的相关事物和现象,以此来培养学生的兴趣,特别是在物理实验探究方面的兴趣,从而提升教学质量.
四、持续改进,不断完善教学模式
任何教学方法和教学模式在应用中都需要不断进行改进和完善,对于探究式项目教学法来说也是如此,只有持续改进,不断完善,才能够使其在中学物理实验教学的应用中取得更好的效果.教师在具体的应用过程中,可能会面临各种各样的问题,比如探究式项目教学法在应用初期可能会影响到教学效率.由于学生对这种教学方法并不熟知,初期中对于一些实验的操作方法也会较为生疏,或者部分学生的动手实践能力较差,这些都需要一个逐步培养的过程.教师如果在应用初期发现完全依靠学生探究来达到实验教学目的有困难,也会严重降低了教学效率,不能按期完成教学目标,那么这就需要教师对教学方案进行调整.例如在学生探究实验过程中,教师制订更加细化和简单的探究项目,把一个实验拆分为若干部分,分别由各个小组承担,最后由教师对实验结果进行汇总,组成一个完整的实验.当学生初步适应了这种教学方法后,就可以开展下一阶段的教学实验,通过反复调整,最终制订出最佳的教学模式.
教师在探究式项目教学中,对所发现的任何问题,都应当予以记录,并且在教学完成后进行反思和总结,为下一次的实验教学积累经验,打好基础.不断调整教学方法和教学内容,以培养学生对物理实验的学习兴趣为中心,改善原有的教学模式,而不必完全教条式地遵循一般应用模式.
中学物理实验教学中还存在一些问题,如学生的实践动手能力不强、学习兴趣不高等.针对中学物理实验教学的特点以及实际情况,教师要做到因材施教,注重对学生实践动手能力的培养,充分激发学生的探究学习兴趣,并且不断完善教学模式,从而提高中学物理实验教学质量,促进学生学习成绩提高.
【参考文献】
［1］李安.从验证性实验到探究性实验——初中物理实验教学方法思考［J］. 长春教育学院学报,2013（9）
［2］刘銮芹.浅析初中物理实验探究的教学模式——以浮力教学内容为例［J］.亚太教育,2015（16）
［3］衣美新,王慧.问题发现 猜想假设 探究验证——初中物理实验探究教学三步曲［J］.中国教育技术装备,2015（15）
（责编 卢建龙）
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