探究性实验教学研究

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1、新课程背景下高中物理探究性实验教学的研究一、探究性实验教学的意义新的《高中物理课程标准》将“学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”列入课程目标、内容目标和实施建议之中，这标志着科学探究不仅是物理学习的一种方法，同时还是物理课程的目标和重要内容。随着新一轮的高中物理课程改革的开展，广大的物理教师逐渐意识到要彻底改善实验教学，才会真正实现物理教学的改革。探究性实验由于重视其过程和方法，具有有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，培养与他人合作的精神，养成实事求是的科学态度及更有利于学生创造能力的提高和主体性发挥等功能，越来越受到物理教

2、育的重视[1]。所以，强调通过实验探究来提高学生的科学素养，已成为当前实验教学改革的主要方向。二．目前探究性实验教学的状况1.科学探究在美国的《国家科学教育标准》中,科学探究是指“科学家们用来研究自然并根据研究所获得的事实证据做出解释的各种方式;或者是学生构建知识，形成的科学概念，领悟证据科学研究方法的活动。[2]”在物理教育上，我们可以这样认为：科学探究是学生积极主动获取物理知识和解决物理问题的一种实践活动；同时科学探究是一个包括了提出问题、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、交流与合作等要素的过程；科学探究既是一种学习的方式，也是重要的学习内容。2.探

3、究性实验探究性实验是指：根据教材的特点和教学的实际需要，在未知结果的情景下,，通过教师引导和配合，使学生运用自己已有物理知识及实验技能围绕某个问题通过设计、实验操作、分析综合、得出结论并对结果进行交流的一种实验形式。探究性实验不同于科学家进行的科学探究活动，它是在特定的条件下，让学生去亲自体验认识客观世界的经历。[2]9探究性实验不仅让学生意识到学习的结果，更着力于让学生去主动发现问题，是一个探求和解决问题、掌握知识的形成过程。我们可以认为物理探究性实验是为了探求物理知识，掌握物理方法的而进行的涉及提出问题、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

4、环节的活动。在具体教学中，科学探究可是其中几个环节，也可以是全过程，但必须至少涉及制定计划与设计实验、进行实验与收集证据两个环节。现在广大的教师必须意识到，教师只是一个帮助者、促进者，学生是一个主动探究者，学生通过类似科学家那样的学习方式去掌握知识，从而培养学生的学习方法、创新意识和价值观念，为以后的学习、工作和生活奠定基础。新的《高中物理课程标准》中明确提出“探究”应成为高中生主要的学习方式,这引起了广大物理教育工作者的热烈关注，如刘炳升教授在《中学物理实验教学研究》给出了13个高中物理课外探究性实验的具体设计，也在《科技活动创造教育原理与设计》一书中给出了探究性实验的案例与教学。显然，

5、在这方面，全国各地已有不少的经验和研究成果。最新的人教版高中物理教材中，也明确的把一些实验与科学探究相结合，要求学生进行探究性的物理实验，可见在学科教育当中探究性实验学习的比重有所增加。但是依然存在一些问题：⑴在实验教学方面，还是以演示实验为主，学生自己进行的探究性实验还是比较少。⑵学生的分组实验或随堂实验还没有体现出探究性。⑶实验类型单一，部分教师甚至不愿意花时间去引导学生完成探究性实验，把探究性实验变成验证性、测量性、练习性的实验[3]。⑷很多教师和学生重视结果轻视过程，过分轻视了学生的实验行为。究其原因是：教师对实验教学的重视不够，很多教师心里面存在“不做实验，高考照样拿高分”的思想

6、。笔者认为，只有让学生积极，主动地去寻找规律，使学生在简单层次上成为科学家，才能提高学生的实验兴趣，提高学生探索规律，追求结论的能力。三、高中物理探索性实验的设计指导思想探索性实验作为物理实验的一种形式，它既有别于测定性实验，又有别于一般的验证实验。探索性实验的目的在于使学生获得物理实验研究方法的训练，让学生接触探索、发明、发现的过程和方法。在探索发现的过程中，发展学生理性的、批判的思想方法，体验学者研究的苦衷和愉悦，培养他们的发现、探究能力。而要达到这种目的，首先要求教师树立正确会设计指导思想。那么，探索性实验的设计应该该具备什么样的指导思想呢？瑞士心理学家皮亚杰的发生认识论理论可以给我

7、们以很好的启示。9皮亚杰认为，人的行为具有一种定向性平衡。本来处于平衡状态的图式，由于人与事物的相互作用而破坏了平衡状态，出现了平衡化。为此，人再进行反应又恢复平衡，这种重新达到平衡状态的心理反应过程，称为平衡化。平衡化又可分为同化和顺应两种形式。同化是主体面临新的情境时，总是将新的知觉要素或刺激整合到原有的图式中，引起主体原有认知结构量的变化，以加强和丰富主体的动作；而当主体的图式不能同化客体时，主体只有改变原有图式或