指向学生物理科学思维能力培养的探究性实验教学

张春雷

【摘 要】 在高中物理教学过程中，探究性实验培养学生分析能力、思维能力、探究能力及创新能力的最佳途径，满足新课程标准下对高中物理教学提出的要求.基于此，本文以高中物理电学实验为例，分析了物理科学思维能力培养的重要性及当前物理点血实验教学现状，并以培养学生物理科学思维能力为目标提出了探究性实验教学的有效对策，推动高中物理教学深入改革与发展.

【关键词】 高中物理;探究性实验;思维能力培养

新课程改革背景下，提倡高中物理课堂以学生为主体，关注对学生物理科学思维能力的培养，引导学生养成科学的物理思维方式与学习习惯，深化对物理知识的理解与认知，高中物理教师在教学的过程中要以此为方向，组织开展探究性实验教学，让学生在探究性物理实验操作过程中具备动手实践能力，认识到实验在物理学习中的地位与作用，养成通过动手实验探究获取物理知识的良好习惯，同时实现对学生物理科学思维能力的培养[1].

1 以任务为驱动开展探究性实验教学

高中物理电学实验往往会涉及大量的知识内容，在进行探究性实验教学过程中，教师要明确具体的实验目标，掌握物理实验的基本原理，并据此选择相应的实验器材，设计具体的实验方案，在做好以上准备工作后，进行探究性物理实验，在实验的过程中需要记录好实验数据，以此为基础推导出实验结论.由于物理课堂时间宝贵，以上内容难以在一堂物理探究实验课上完成.为了不影响教学进度，提升物理实验课堂教学效率，教师可以通过任务驱动法组织开展探究性实验活动.

例如 在进行《描绘小灯泡的伏安特性曲线》这部分内容教学时，先通过布置课堂任务的方式，让学生明确实验原理：第一，让学生画出电路图;第二，让学生在实物图上进行电路连接，教师可以通过多媒体设备为学生展示正确的连接方式，以此让学生掌握分压式连接法.然后在组织学生进行分组实验探究，要求学生在实验过程中记录好相关实验数据与实验过程中遇到的问题，便于完成实验后对实验内容进行分析探究.在此过程中，教师可以让学生将实验数据计入到以下图表中，在方便实验进行的同时，避免数据混淆.

然后再让学生根据记录的数据内容，绘制I-U图像，最后让学生对小灯泡付安特性曲线的特点进行分析总结.通过这样的方式让学生清晰地了解实验探究的目的与具体流程，有利于提高物理实验探究教学的效率.值得注意的是，教师在运用任务驱动法组织学生进行物理实验探究的过程中，要避免对学生思维的限制与局限，要留给学生一定的时间与空间，让学生进行充分的思考与分析，尽最大努力按自身想法进行实验，以此培养学生的物理科学思维能力[2].

2 通过类比分析的方式解决学生的问题

电学实验中经常会出现两个相似的问题，学生在难以分辨的情况下容易将问题混淆.

例如 在《描绘小灯泡伏安特性曲线》的实验中，通常会采用分压式的方法连接滑动变阻器;但在《测电源的电动势和内阻》的实验中，通常会采用限流式方法连接滑动变阻器.大多数学生难以分清何时应用分压式连接法，何时用限流式连接法.对此，教师可以尝试应用类比分析方式进行教学.在教学过程中，提醒学生留意限流式与分压式链接发，并完成以下表格内容.

通过完成表格内容，学生发现限流式链接法更加节能，但是分压式连接法的电流与电压力调整范围要更大一些.然后让学生通过实验分析两种连接方式的不同之处，加深学生的理解与认识.在高中物理教学过程中，教师都可以应用类比的方式解决教学难度问题，如：電流表内接和外接、纯电阻电路与非纯电阻电路比较等，通过类比的方式锻炼学生的物理科学思维能力，引导学生在物理学习过程中主导思考与分析对比[3].

3 培养学生的自主探究能力

高中物理实验教学过程中，教师要引导学生尝试自主实验探究操作，以此提升学生的物理科学思维能力与实验探究能力.在具体实践过程中，教师要重视每个学生在实验课堂中的参与情况，并调动学生的学习热情，引导学生进行自主实验探究.

例如 在进行《测电池电动势能和内阻》内容教学时，教师可以尝试用土豆代替干电池，将灯泡与土豆电池相连接，观察小灯泡的发光情况.经过观察后多数学生反映土豆电池没有电压，小灯泡没有发光.在学生提出这样的问题后，教师通过测量土豆电池的电压发现土豆电池是有电压的[4].在这样的情况下，学生的认知出现了矛盾，激发了学生对物理实验的探究兴趣.此时，教师要以学生已掌握的知识为基础，引导学生利用已有知识通过不同方式对电池电动势能与内阻进行测量，有的学生会选择应用安阻法、还有的学生选择应用伏安法.在对实验数据进行处理时，学生可以应用方程式进行求解，也可以通过绘图的方式解答.在学生完成探究性实验后，为学生留出一部分时间进行交流讨论，在整堂物理实验课中充分调动学生的思维.在这样的教学模式下有效激发学生对探究性实验的兴趣，在深化学生对物理知识理解与记忆的同时，帮助学生更好的内化吸收物理知识内容，高效培养学生的物理科学思维能力，同时提升学生的物理实验探究操作能力.

4 结语

综上所述，实验是高中物理教学的重要组成部分，也是学生掌握物理知识的最佳途径，通过探究性物理实验，可以有效培养学生的物理科学思维能力，引导学生积极主动的参与到物理课堂实验探究中，让学生以主动参与的方式获取物理知识内容，应用所学物理知识进行实验探究.高中物理教师在实验教学过程中，要坚持以学生为核心，及时更新教学理念与教学方法，尝试应用不同的教学方式，组织开展探究性实验教学，以此有效培养学生的动手实验能力、观察能力、问题分析能力与思维能力等，满足新课程标准下对高中物理教学的要求.

参考文献：

[1]姚恒美.新课程高中物理探究性实验教学实践分析——基于学生科学思维能力培养研究[J].中学课程辅导：教师通讯（19）：2.

[2]费良军.深度学习下高中物理实验教学中培养学生——探究能力的有效性策略研究[J].课程教育研究：外语学法教法研究，2019，000（021）：P.117-117.

[3]戴艳.基于问题为中心的高中学生物理思维能力培养的实践研究[D].扬州大学，2019.

[4]徐学.高中物理生态课堂理念下培养科学思维能力的探索——以弹簧连接体仿真实验培养为例[J].物理教师，2020（6）：20-23.