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如何在物理探究实验中提高自身探究能力

如何在物理探究实验中提高自身探究能力

王奕博

摘 要:物理是自然科学,物理学科具有很强的逻辑性与实验性。物理探究实验是学生掌握知识,是提升探究能力的重要途径。通过物理探究实验,我们可以建构物理知识,提升自身的观察能力、思维能力、操作能力等。但是部分学生不重视物理探究实验,致使物理知识掌握不牢,知识运用能力不强等问题的产生。因此,如何在物理探究实验中提高自身的探究能力,是高中物理学习的重要课题。本文就高中学生在物理探究实验中存在的问题进行了简要分析,进而提出了一些应对策略。

关键词:高中物理 探究实验 探究能力 提高策略

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)03(c)-0188-02

物理是高中学习阶段的重要学科,由于物理是自然科学的基础性学科,所以在学习的过程中要进行观察与实验。进入高中阶段,学生不仅要学习物理基础知识,更重要的是在学习过程中提高自身的物理知识能力,而物理实验是探究物理知识与提高自身探究能力的重要途径。但是部分同学对高中物理探究实验重视不够,在实验中不去认真观察,只是倾向于书本上的答案,认为只要记住正确的实验结果与结论就可以了。有的同学甚至对物理实验失去兴趣,只是倾向于课本知识的死记硬背,致使自身的探究能力难以提升。因此,如何通过高中物理实验提高自身探究能力,是我们亟待解决的问题。

1 在高中物理探究实验学习中存在的问题

1.1 在实验中缺乏主动精神

部分同学因为长期面临升学压力,片面地认为只要记住实验步骤满足升学考试的需要就可以了。因此在实验学习中只是被动地背诵实验步骤,记忆实验操作,缺乏自主动手获取知识的欲望。在实验中也是偏重于记忆,不去思考和探索,很难提高自身的探究能力。

1.2 在物理实验中缺乏质疑精神

部分学生对物理实验充满神秘感,但是在物理实验中不能很好地与老师交流,小组之间的合作也比较松散,有问题不敢提出。缺乏质疑精神,探究动力也就无从产生。部分同学只是机械的按照课本实验步骤进行流程式操作,目的只是为了记住实验,因此出现了由做实验到背实验的奇怪现象。如此不仅探究能力不能得到有效培养,操作能力的培养也无从谈起。

2 在物理探究实验中提升自身探究能力的对策

2.1 培养对物理探究实验的兴趣

部分同学片面认为高中物理探究实验只要记住实验步骤与原理就可以了。岂不知知识是通过实践获得的,只要自身亲自动手完成实验,了解在实验中遇到了哪些问题,应该如何解决,这本身就是一种有效的学习过程。如果独立地记忆实验步骤与原理,往往印象不深,知其然,不知其所以然,随着时间的推移,记忆性的步骤与原理也会在头脑中淡化。因此,我们要树立在实验中建构知识的理念,重视实验过程与操作。这就必须培养自身的探究实验兴趣。我们可以通过阅读一些物理科学家的故事,激发自身的学习兴趣。例如,在物理实验力学实验学习中,我们可以事先阅读有关力学发展的历史。如了解伽利略的故事,通过阅读我们会了解到伽利略是一位杰出的科學家,他在一生中创造了很多成就,单就力学方面来说,他就进行了多次实验。如他发现物体放在光滑的同一个斜面上,在同一个高度下滑,物体也就在另一个斜面上上升到同样的高度,因此得到结论:若另一个斜面的倾角太小的话,如果这个平面是没有阻力的,这个物体就会以匀速的形式运动下去。伽利略通过这个实验得出了物体在不受外力的作用下,就会一直运动下去,不会停滞的结论。然后他测定了质量不同的物体却会以同样的加速度下落,从而得到了物体自由下落的加速度和运动方程。通过这些阅读,了解科学家实验的趣闻,可以增加我们对物理探究实验的兴趣,并且会受到熏陶,在实验中注意观察与归纳,学习科学家求实探究的精神。另外,我们在实验中要主动参与实验过程,通过实验现象分析原因,这样就会对物理探究实验充满兴趣,提高学习的动力。

2.2 主动参与实验,善于合作探究

物理实验课堂是我们学生自主探究的平台,我们要在老师的引导下,发挥主观能动性,主动地思考问题,验证结论,获取物理知识,因此需要在实验过程中善于动手思考,提高探究与操作能力。一是要在教师的引导下,自主设计实验,我们每个同学思维都很活跃,需要在实验中有新的发现,找到实验的方法。例如在探究实验弹力与弹簧伸长的关系——胡克定律时,我们可以根据教师的启发来进行实验方案的设计。我们一开始很可能是感觉没有头绪,根据本节课的相关内容,我们需要在小组内进行交流与积极思考,如我们会自然联想到我们在小学中学习到的课文《曹冲称象》,大象有重力,所以船会下沉,如果上去一头小象会出现什么现象呢?我们就会自然想到秤砣,秤杆上都有刻度,这些刻度是分布均匀的,这样我们自然就清楚弹力F随着伸长量X而发生变化,根据F-X间的函数关系,自然就会进行实验的设计,测出弹簧的总长度与所受拉力之间是成正比的关系。二是我们在实验过程中要有小组合作意识,要有团队精神。因为较为复杂的物理实验需要几个人来合作完成。在小组合作时,要积极交流,善于提出问题,这样就可以促进我们探究思维的形成,并且在问题的驱动下,我们会深入到实验当中,进行更主动的探索。在实验过程中,如果我们只是按照教材设定的步骤与流程,不去提出问题,我们对知识也只是只知其然,不知其所以然,知识也就得不到深化与理解。在实验过程中我们有问题还要善于与老师请教,不要害怕所提出的问题幼稚可笑被别人笑话,这样我才能知道自身的知识缺陷,才能为以后提出有价值的问题打好基础。此外,我们要提出有价值的问题离不开思考与探索,要养成课外反思的好习惯,找出错误的原因。例如我们可以问自己,这次物理实验验证了什么问题,用到哪些物理知识,是如何进行实验验证的,运用了哪些实验仪器,在实验过程中选择的实验方案是最佳方案吗?如果在实验中改变了条件,还会得到实验结论吗。这样我们通过反思,就巩固了物理知识点,加深了对物理知识的理解,如物理概念、公式、实验原理等知识就会梳理的更系统,更有条理,我们的探究能力自然得到提升。很多同学往往会忽视这一反思的环节,认为做完实验,写出实验报告就大功告成了,岂不知知识需要思考与巩固,才能更灵活的运用。

2.3 探究实验中以问题为主导,提高物理思维能力

高中物理是一门自然科学,具有很强的逻辑性与实验性,我们要学好物理,就必须具有解决问题的思维能力,而物理探究实验是体现与培养我们自身思维能力的重要途径,所以我们在探究实验中要注重独立思考,最有效的方法是采取问题追问法,进行条理的思维与探究。例如在进行实验前,就要想一下为什么要做这个实验,这个实验的原理是什么,实验中的一些材料是否能够用其它的材料替换,实验中的步骤中哪几步是最关键的,这个实验中产生的现象说明了什么问题,体现了怎样的物理规律等。例如在“探究小车的速度随着时间变化的规律”这一实验中,我们可以思考:“小车速度的随时变化可能有几种?打点计时器结构如何运用?用打点计时器测量小车的速度需要哪些实验器材,要有几个实验步骤?”“这个实验应用了怎样的原理?”“为什么要运用打点计时器这个实验器材?需要测量哪些物理量?运用了什么物理原理?”“在处理实验数据时应该怎样选取纸带上的点?”,通过一系列的提问与思考,我们就会形成物理逻辑性思维,提高探究实验能力。

总之,在高中物理学习中,学生要培养自身对物理的学习兴趣,在探究实验中要积极思考,踊跃参与,善于向老师请教,跟其他同学合作交流,在实验中以问题为主导,理清实验思路,提高自身物理思维能力与探究能力,提高自身的综合物理素养。

参考文献

[1]安金典.高中物理课堂教学中探究式教学模式的研究[D].济南:山东师范大学,2016.

[2]张亚锋.谈高中物理探究式实验课堂的构建[J].教育观察(下半月),2016,5(12):100,102 .

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