探究式实验方法在高职院校物理教学中应用探析

摘 要:高职院校课程中,物理学是一门以实验为基础的自然科学,许多物理概念、物理规律是在实验的基础上抽象、概括出来的,实验是物理教学的基础.探究式实验的教学是高职院校物理实验教学的中普遍使用的一种教学方法,也是培养学生创新精神和实践能力、进行素质教育的重要手段之一.

关 键 词:探究,实验,方法,高职院校,应用.

中图分类号:G71

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)12-0238-01

1探究式实验方法在高职院校物理教学中作用

1.1探究式实验有利于提高同学们的学习兴趣

兴趣是一种有积极情绪色彩的心理倾向,是行为中更为活跃的动因.只要兴趣一旦形成,就可以成为与之相关的积极性和稳固持久的支配力量.因而,探究式实验方法非常注重兴趣的激发和培养.如:引入新课的教学往往是突击式教学,气氛沉闷,使学生和教师都觉得抽象、枯燥、乏味.所以,我打破常规的“注入式”,采用“实验探究引入式”使同学们的思维与知识引起共鸣,这时学生的情绪迅速调动起来,好奇心激剧增加,兴趣盎然,彻底消除了枯燥、乏味之感,既能达到激发提高同学们的学习兴趣,又能使他们掌握课本的知识,由难变易.

1.2探究式实验方法有助于同学们对物理概念、规律形成正确的认识

所谓的物理概念和规律,就是指事物的共同特征与本质属性的内在联系.在学习过程中,普遍认为概念和规律难以理解和掌握.探究式实验方法是让同学们在实验的启发下,进行探究,很快得出相应的正确结论,这样得出的规律,他们会记得更牢,用起来更加灵活自如.可见,物理实验探究教学能把事物的本质进行提示,真正有效地让同学们对某一概念和规律的正确理解和掌握.

1.3探究式实验方法有助于各种能力的培养

从物理学来看能力包括基本操作能力、思维能力、分析解决问题的能力和创新能力.探究式实验方法是培养提高能力的关键途径,培养学生的实验操作能力,探究式实验过程让他们分析、测量的数据,归纳出相应的结论,从而培养学生的思维能力,第三结合出现的故障,分析产生的原因,寻求解决问题的方法,从而培养学生分析解决问题的能力,在创新能力的培养方面,不失时机地给同学们创设或改变实验条件,让创造的火花光芒四射.可见,探究式实验不但充分体现了学生的主体作用,而且使同学们的潜力得以挖掘,更能使同学们的各种能力得到真正的锻炼和提高.

2高职院校物理探究实验与传统实验的优势分析

物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受颇深.但是很多实验学生根本看不清楚,不同程度的限制和阻碍了学生智力和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力.而探究性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独特的作用.爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵”.因此,在教学中探究实验更有助于学生综合能力的培养.在实验教学中,要尽可能再现实验的设计过程,多让学生思,多让学生想:“为什么要这样做”“换种方法行不行”以此渗透物理思想,启迪学生思路.

3物理探究式实验的教学方法

物理探究实验的设计,能够达到良好的观察效果和实验效果,其中有控制法设计实验、转变法设计实验、对比法设计实验和平衡法设计实验等.但是,将教学方法用于物理探究实验中,使物理探究实验的方法简明、实验步骤一目了然、数据易得、关系明了、结果准确.

3.1几何图象法

图象可用来表示一个物理量随另一个物理量变化的情况,在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、重力的大小跟质量的关系等实验时都运用了图象法.这样把数形结合、图象与文字结合起来处理数据、描述物理规律,能很好地提高学生处理数据和分析问题的能力,从而总结出规律性的知识.

3.2求平均值法

采用多次测量求平均值可以减少误差.如刻度尺测量细铜丝的直径,把细铜丝在铅笔上紧密排绕若干圈,测出这个线圈的总长度,用总长度除以圈数,算出铜丝的直径.

3.3表格法

如探究电流强度跟电压的关系实验、探究固体和液体的密度实验、探究滑轮组的机械效率的实验,需学生自己设计实验表格,记录和分析数据.

3.4解析法

物理学中有许多公式如欧姆定律I等于U/R、液体压强P等于ρgh、吸收热量Q等于Cm(t-t0)等都是用解析式表示,关系明了,学生易记易理解.

4探究式实验方法在高职院校物理教学中应用措施

4.1加强探究实验室建设

探究实验室是指能够支持学生进行多方面探究性学习的实验室环境.数字化探究实验室与传统的实验室有着本另面视前一篇情况可加可不加质上的不同:传统实验室里,学生实验主要是按照现成实验步骤,来体验前人已经完成的实验的步骤和结果,是体验式教育的实验环境,提供的是一种演示和验证的实验环境.而目前课改下的探究实验室,则是提供各种各样的探究设备和工具,包括各种传感器,创设一个面对真实事物进行探究的环境.在探究实验室里,学生自己设计实验步骤,进行实验,得出结论.因此,探究实验室进行实验活动更能体现学生主体性,增加学生的参与度,既有利于学生基本知识技能的形成,又有利于培养学生的科学方法和精神,是我国新课改推崇的探究式教育的衍生物.

4.2充分运用电教媒体,优化教学手段,探究式实验方法与信息技术有机整合

物理具有高度的抽象性,特别是对《电学》概念的理解、公式的推导和应用是高职院校物理中的重点,也是难点.在教学中,引入电教媒体,便能化抽象为直观,为学生提供形象思维的依据,促使形象思维向抽象思维的转化,从而达到突破重点和难点的目的.在某些抽象的探究式物理实验中,学生的空间想象力差,对某些物理现象,用传统探究物理实验教学方法难以使他们达到全面彻底理解,成为学习难点,电教媒体投影仪可以有效的解决这一问题,例如:教学实践中,可以制作直电流流向、磁力线环绕方向、某几点磁场方向、放小磁针时磁针的指向等多种投影底片组成复合片进行投影,把各个物理现象展示在学生面前,此难点就轻而易举突破,收到事半功倍的效果.

4.3做好探究实验的评价与考核

在探究性实验教学中对学生实验能力的评价考核上,也相应地有其特别的地方,如:注重问题之间的内在逻辑联系,重视在过程性评价中考查学生的科学探究能力.要精心设计实验与探究过程,配备一定数量的备用器材,制订严格的考核流程.如考试采取轮换式实验的方式进行,要为考生轮换实验留下相应的时间.学生遇到问题导致实验中途不能进行,监考人员可以给予必要的帮助,使实验能继续进行下去,以便能继续考查考生的其它实验与探究技能,但所提供的帮助必须记录在案,而在实验的数据

处理和分析环节则不能提供任何帮助.

4.4探究形式应灵活多样,防止学生生搬硬套探究模式

无论采取哪一种探究方式,都应该体现出科学探究的思想、方法和基本特征.有些探究活动只包含了部分探究要素和特征,有些探究活动则要求学生参与探究的全过程.探究活动的指导方式应多样化、层次化,要根据学生探究实验的具体情况,善于抓住机会,发现有价值的事件,做出动态的指导.在指导学生进行物理探究实验时,应使探究始于真实生活和接近学生所处的真实生活环境,有效地激发学生学习的动机,促进学生的态度、情感和价值观的发展.应当努力创造给学生发现问题和提出问题进行质疑的机会,并注意关注信息技术和课程实验资源的利用.