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教淺談職業(yè)高中物理探索性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與指導(dǎo)
江蘇省泗陽縣職業(yè)教育中心 劉寶天 2006/4/13
摘要：物理學(xué)是一門建立在以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)上的一門科學(xué)，可以說沒有實(shí)驗(yàn)研究就沒有物理學(xué)這門科學(xué)，所以科學(xué)實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位是十分重要的。筆者在多年的物理教學(xué)中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)一些較為簡單，但探索、發(fā)現(xiàn)性較強(qiáng)的物理實(shí)驗(yàn)去讓學(xué)生做，對學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的興趣的培養(yǎng)、物理思想的建立、物理方法的掌握往往起到事半功倍的效果。根據(jù)職業(yè)高中物理的特點(diǎn)可將探索性實(shí)驗(yàn)分成三類，即:興趣類、思想類、方法類。探索性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼龠M(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。 關(guān)鍵詞：物理學(xué)、實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與指導(dǎo)、科學(xué)素養(yǎng)。
物理學(xué)是一門建立在以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)上的一門科學(xué)，可以說沒有實(shí)驗(yàn)研究就沒有物理學(xué)這門科學(xué)，所以科學(xué)實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位是十分重要的�，F(xiàn)行職業(yè)中學(xué)物理中學(xué)生實(shí)驗(yàn)大部分都是預(yù)先設(shè)計(jì)好的，教學(xué)中往往是教師先講、再做示范、最后才讓學(xué)生去做，這樣往往扼殺學(xué)生的探索、發(fā)現(xiàn)的個性，使實(shí)驗(yàn)變成了實(shí)驗(yàn)技巧的傳授，從而導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)的功效下降。筆者在多年的物理教學(xué)中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)一些較為簡單，但探索、發(fā)現(xiàn)性較強(qiáng)的物理實(shí)驗(yàn)去讓學(xué)生做，對學(xué)生的學(xué)習(xí)物理興趣的培養(yǎng)、物理思想的建立、物理方法的掌握往往起到事半功倍的效果。根據(jù)職業(yè)高中物理的特點(diǎn)可將探索性實(shí)驗(yàn)分成三類，即:興趣類、思想類、方法類。
一、興趣類探索性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與指導(dǎo)
1、 興趣類探索性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
興趣類探索性實(shí)驗(yàn)一般都是設(shè)計(jì)在緒論和各章節(jié)的開頭。興趣類探索性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要做到三點(diǎn)：一是趣味性，二是易操作性，三是探索性。趣味性就是要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要對人有強(qiáng)烈的吸引性，能一下子調(diào)動起學(xué)生的興趣激發(fā)起學(xué)生的求知的欲望；易操作性是要求這類實(shí)驗(yàn)操作簡單、現(xiàn)象直觀，一般不需繁瑣的準(zhǔn)備，只需一些簡單操作即可看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；探索性就是要求這類實(shí)驗(yàn)要有一些較為深奧的物理原理，緊扣學(xué)生的心理讓其產(chǎn)生探究的沖動和解決問題的欲望。設(shè)計(jì)這類實(shí)驗(yàn)時不一定都要對學(xué)生給出解釋，因?yàn)橛行┪锢憩F(xiàn)象的解釋超出高中物理的要求，所以只要能留出想象的空間即可。
2、興趣類探索性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)
興趣類探索性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)的一般要求是:一是要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，二是要有控制�?shí)驗(yàn)的能力，三是引導(dǎo)學(xué)生提出問題、思考問題。
1） 要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
指導(dǎo)學(xué)生做興趣類探索性實(shí)驗(yàn)時教師要明確所做實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)階段教學(xué)中的作用，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，做到有的放矢、有針對性，不能胡亂的作一下拉到。只有明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，才能使每一個實(shí)驗(yàn)都能達(dá)到預(yù)期目的、使學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的興趣得到提高，從而激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生探索物理規(guī)律的沖動。如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_只是做一些花架子往往會勞而無功，甚至事與愿違。
2） 有控制實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?
興趣類探索性實(shí)驗(yàn)一般較為簡單，過程較容易控制，但有時一些實(shí)驗(yàn)的控制也會出現(xiàn)問題，這就要求教師在指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前要預(yù)先試做，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，使實(shí)驗(yàn)易于成功。不能無準(zhǔn)備進(jìn)入課堂，如果進(jìn)入課堂實(shí)驗(yàn)一旦失敗會使學(xué)生對教師的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ξa(chǎn)生懷疑，甚至懷疑實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，所以教師一定要有控制實(shí)驗(yàn)的能力。
3） 引導(dǎo)學(xué)生提出問題、思考問題
興趣類探索性實(shí)驗(yàn)的問題可提在實(shí)驗(yàn)之前、也可在實(shí)驗(yàn)過程中提出、亦可實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提出，總之這類實(shí)驗(yàn)的問題的提出很靈活，有時只要調(diào)整一下實(shí)驗(yàn)參數(shù)就可以使被提出的問題得到合理的解釋。問題的提出和解決一般都有學(xué)生獨(dú)立完成，對于一些需要新的物理知識來解釋的現(xiàn)象，教師要告訴學(xué)生，只有好好地學(xué)習(xí)物理知識，才能不斷解開自然界中無窮的奧秘。
3、具體實(shí)驗(yàn)舉例
筆者在高一物理緒論教學(xué)中經(jīng)常安排這樣三個趣味小實(shí)驗(yàn)，單擺小實(shí)驗(yàn)、氣球?qū)有?shí)驗(yàn)、三棱鏡分光的小實(shí)驗(yàn)。
單擺實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生對單擺這一現(xiàn)象有所了解，觀察單擺的周期與擺長、擺球的質(zhì)量是否有關(guān)系？如果要有關(guān)系，那么究竟是什么關(guān)系？教師在指導(dǎo)學(xué)生時要控制好實(shí)驗(yàn)的兩個參量，一是擺球不能過輕、二是擺角不能大于5度角。學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的過程要能得出兩個結(jié)論：一是擺長相同的單擺擺動的周期相同 ，二是單擺的周期與擺長L成正比、跟單擺的擺球的質(zhì)量大小無關(guān)。（注意：擺角不能大于5度角）
氣球?qū)訉?shí)驗(yàn)的目的是：1）讓學(xué)生明白想象不能代替科學(xué)實(shí)驗(yàn)；2）培養(yǎng)學(xué)生探究物理奧秘的興趣。氣球?qū)訉?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：取兩只相同氣球分別充入不同量的空氣，形成兩個一大一小的氣球，然后再用一根帶有閥門的玻璃管將兩只充了氣的氣球連接起來，打開閥門觀察兩只氣球中的氣體將如何重新分配。教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時要控制好氣球中空氣的充入量和接連通管時不能漏氣，并要注意此時閥門不能打開。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備好以后教師提出問題:打開閥門后兩氣球中的空氣將如何重新分配？為什么？（未完，下一頁）
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