“科学探究”在高中物理实验教学中的应用

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1、“科学探究”在高中物理实验教学中的应用　　通过“科学探究”训练学生物理实验基本能力，激发学生动手完成实验的兴趣，培养学生勤于思考、自主学习的习惯，增强学生的科学实验探究能力，形成科学素养与科学精神.本文以三个典型的实验教学案例为素材，来阐述“科学探究”的方法在高中物理实验教学中的应用.　　1高中物理实验教学的现状　　在传统的教学观念、思想方法和应试教育的束缚下，高中物理实验教学始终是物理教学中最薄弱环节之一.一方面，高中物理实验教学大多停留在呈现物理现象，观察物理实验过程，简单完成物理实验操作.学生实验停留在验证性实验、测量性实验、基本仪器使用的实验上，探究性的实验很

2、少.另一方面，在物理实验教学中，学生仍然是被动地照搬、照抄实验册里的实验方法与步骤，缺乏实验探究与创新，这样导致学生科学探究问题的能力得不到训练，自己设计实验的能力得不到提高，从而使学生丧失观察、思考和做物理实验的兴趣.这样的教育观念、教学方式大大泯灭学生的探究能力，禁锢学生的创新思维，这与新课程教育理念是相违背的，十分不利学生思维和能力的发展.　　2“科学探究”在高中物理实验教学中应用举例6　　什么是科学探究？科学探究就是人们在研究各类科学特别是自然科学问题时所采取的方法，它应该包括以下几个步骤：（1）提出问题，明确我们要研究的课题；（2）猜想假设，根据已有的理论或

3、经验对问题的模型提出初步的设想；（3）接受检验，想办法用实验来验证我们的假设和猜想；（4）不断完善，根据实验表现出来的结果修改我们的设想，使之能最后能解释我们所面临的问题，甚至提出新的正确的理论.在科学探究中，学生要学会问，学会猜，学会做，学会想，还应学会相互合作.　　【案例一】认知性的“科学探究”　　以高一的静摩擦力的教学为例.“科学探究”的做法是：将同桌的两人分为一组，自备一根棉线、一块毛巾，提供一只弹簧秤.　　提问：在水平桌面上，用弹簧秤钩通过棉线水平拉书本，当弹簧秤的示数很小时书不动.书本受到哪几个力的作用？　　猜想：通过受力分析，认识一个陌生的力――静摩擦力

4、.　　提问：逐渐增大簧秤秤对书本的拉力，书仍不动，书受到的静摩擦力大小如何变化？　　检验：静摩擦力随拉力的增大而增大.　　提问：继续增大拉力到某个值，书刚欲滑动，此时的静摩擦力的值怎样？　　猜想：达到最大，认识最大静摩擦力.　　提问：在书本上加放重物，观察书本受到的最大静摩擦力如何变化？　　检验：最大静摩擦力随压力的增大而增大.　　提问：将毛巾平铺在桌面上，再把书本放在毛巾上，重复上面的过程，同学们有何新发现？　　完善：静摩擦力大小与压力、接触面无关，最大静摩擦力与压力和接触面都有关.6　　本实验以分组实验进行，重点通过“提出问题”激发学生求知欲望，教师在采用“科学探

5、究”的方法时，要引导学生善于提出问题，鼓励学生大胆提出问题.　　【案例二】验证性的“科学探究”　　以“力的合成”教学为例.传统的做法是：教师用演示实验的方法告诉学生“力的合成遵循平行四边形定则”，然后再用一节学生分组实验课来验证该定则.这种的教材处理法容易使学生产生应付做实验的思想，影响对做物理实验的兴趣.而“科学探究”的做法是：把“验证力的平行四边形定则”的实验整合到“力的合成”规律理论教学的过程中.　　提问：如何求互成角度两个分力的合力？　　猜想：用等效的思想设计实验，即用一个力拉动橡皮筋到某一位置，作出这个力F的图示，再用两个力拉动橡皮筋到同一位置，作出这两个力

6、F1、F2的图示.　　提问：F、F1、F2三个力图示起点相同的情况下，它们的图示有什么几何关系？　　检验：画辅助线，连接三个箭头末端.　　提问：F、F1、F2分别是这个平行四边形的什么边？　　猜想：分力F1、F2是邻边，合力F是对角线，自己猜想得出力的平行四边形定则.　　通过学生边做边想，大胆猜测，由学生自己探索出“力的合成遵循平行四边形定则”6，学生经历了新知识的形成过程中理论思维与物理实验整合互补的过程，不仅加深了对新知识的理解，更重要的的是训练了学生的科学探究能力.　　【案例三】基本仪器使用中的“科学探究”　　以《练习用多用表测电阻》教学为例.传统的做法是：教师

7、先入为主，反复强调“欧姆档换档后再测电阻必须重新调零”、“欧姆档有×1，×10，×100，×1K的四个档”，以及测量的读数方法，学生是被迫接受新知识，学得很不开心.这种注入式教学是最不成功的.如果按“科学探究”的方法来设计实验，可大大提高教学效果，激发学生强烈的求知欲.　　提问：学生动手把选择旋纽置于“×1K”档，调零后，换为“×100”档再短接两根表笔观察表针是否仍停在零欧姆处？　　检验：表针不再停在零欧姆处，明白欧姆表换档必须重新调零.　　提问：多用表的电压、电流表各档和欧姆表的四档量程有何不同？　　检验：电压、电流表的不同档位的量程是不同的，欧