高中物理探究性實驗教學有效性初探 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 建構主義理論認為，學生是在一定情境下，借助他人 (教師或學習伙伴 )的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構方式獲得知識的主動建構者 .這種建構不能由其他人替代， 需要學生 “ 親身體驗 ”. 因此普通高中物理課程標準提倡學生在教師的指導下進行探究性實驗，要求在物理教學中讓學生 “ 動手動腦相結合，探究感悟相結合 ” ，主動地獲取物理知識和發展能力 . 這就要求我們在物理教學中，有更多的時間和空間讓學 生參與到教學活動中來，去充分體驗探究的過程 .怎樣才能有效地實施探究性實驗教學呢？筆者通過實踐以自己執教的一節研討課光的衍射 (司南版物理選修 3 4，第 5 章第 2 節 )為例提出一些想法和感悟 . 1 精心的課前準備是有效進行探究性實驗教學的前提 有效的課堂教學源于課前精心的準備 .特級教師徐斌說過： “ 沒有備課時的全面考慮與周密設計，就沒有課堂上的有效引導與動態生成；沒有上課前的胸有成竹，就不可能有課堂上的游刃有余 .” 針對探究性實驗教學特點，課前準備應該包含以下的幾方面： 1.1 合理選擇 學生的探究活動 探究性實驗教學有著眾多優點，但并非所有的教學內容都適合探究 .在進行教學設計時教師要在對教材進行深入研究及認真分析學情的情況下，合理選擇探究性實驗課題，設計學生的探究活動 .光的衍射的教學設計主線是基于圓孔衍射和單縫衍射兩個實驗，并以此說明光發生明顯衍射的條件和現象，進而說明光通過不同形狀的障礙物發生衍射時，其衍射圖樣不一樣，讓學生身臨其境，建立對光的衍射現象的感性認識 .但圓孔的衍射現象很難直接通過圓孔觀察到，而通過單縫直接觀察線狀光源 (如日光燈 )卻可以很容易觀察到衍射現象 .因此， 在本節課的教學設計中，筆者將易操作、易觀察單縫衍射現象設計為學生探究活動 .而需要借助氦氖激光器及其它輔助器材的圓孔衍射現象及泊松亮斑實驗設計為探究式演示實驗 . 1.2 精心設計實驗并事先演練 教師在課前要精心設計實驗，以達到最佳效果，不一定拘泥于教材 .設計后應事先進行操作演練，對每個實驗耗時多久、哪些易出錯、效果如何 做到心中有數，這樣才能自如地把握課堂節奏提高探究效率 .光的衍射這節課有三個實驗：首先是圓孔的衍射，如果根據教材的方案，實驗效果并不明顯 .于是筆者利用激光演示儀發出的激光 照射到圓孔上，并將其投射在黑板上，然后用電腦外置攝像頭將黑板上光的衍射圖樣通過電腦在屏幕上顯示出來，取得了很好的效果 (圖 1 是電腦截圖的光通過直徑為 1 mm 和 0.6 mm 的圓孔時的衍射圖樣 ).其次是單縫衍射實驗，筆者用手術刀在平面鏡的鍍膜上劃出兩條細縫 (寬度不同 )制成單縫觀察片，講臺桌上擺線狀紅光燈與藍光燈 (兩日光燈并排放置 ).讓學生去通過單縫觀察片觀察紅色與藍色的日光燈的衍射及白色日光的的衍射，實驗現象十分明顯 (圖 2 是單縫衍射實驗所用的器材 ).最后是泊松亮斑實驗，筆者用細鋼絲替代小圓盤，將氦氖激光器發出的激 光通過凹透鏡發散后照在細鋼絲上，然后投射在墻壁上，將不易觀察到的泊松亮斑清晰地展現在學生的面前 (圖 3 是實驗裝置及投在墻壁上的泊松亮斑實驗效果圖 ). 1.3 認真進行課前反思 教學前反思是指教師上課前對教學模式和教學策略、教材的處理、觀念的落實等方面進行的思考，結合自己教學經驗和已有知識，同時考慮學生現狀，反思自己設計是否合理，是否符合學生實際 .它具有前瞻性，能使教學成為自覺的實踐，并有效地提高教師的教學預測性和分析能力，是教師走向成功教學的前提 . 2 明了的目標是有效進行探究性實驗 教學的關鍵 明了的目標首先是指教學目標的合理準確，其次是學生活動目標的明確 . 2.1 合理準確的教學目標 合理的教學目標體現在： 以學生的知識和能力基礎為起點，適合學生的水平，是學生經過努力可以達到的 (處于學生的最近發展區 )； 是具體、可測的 .能通過學生活動展示他們對教學內容的理解和掌握，并由此反映教師的教學效果 . 多維目標兼顧 .不僅關注學生是否學會知識，還關注學生是否會學、樂學，情感態度與價值觀的變化 .針對以上特點，筆者制定光的衍射教學目標如下： (1)通過觀察實 驗，從實驗現象展開科學分析，知道光的衍射現象及產生明顯衍射現象的條件； (2)通過實驗了解光的單縫衍射、光的圓孔衍射的條紋分布特點，掌握衍射圖樣與波長、縫寬的定性關系，增強概括規律的能力，提高動手實踐能力，養成尊重實驗的嚴謹科學態度和作風； (3)通過觀察泊松亮斑的演示及史料，體會到在科學研究中必須重視理論的指導作用和實踐的檢驗作用，對學生進行科學態度、科學精神的教育； (4)能區分單縫衍射與雙縫干涉的圖樣，能用衍射知識對生活中的衍射現象進行解釋和分析 . 2.2 明確的 學生活動目標 新課程倡導學生自主學習，主動探究，但這并不意味著課堂可以完全放開， “ 放羊式 ” 的讓學生漫無目的的去嘗試 .要讓探究活動有效，高效，教師要善于提煉問題，還要善于引導學生提出問題，將探究內容問題化，通過問題讓學生明了探究的目的 .例如在探究單縫衍射現象時，筆者設置問題如下： (1)單色光的單縫衍射條紋有何特點？ (2)同一單縫的紅光衍射條紋與藍光衍射條紋 (寬度、亮度、間距 )是否有區別？ (3)同一種色光，單縫寬度不同衍射條紋 (寬度、亮度、間距 )是否有區別？ (4)白光的單縫衍射條紋與單色光的衍射條紋有何區別？ (5)由以上的幾個實驗，能否總結出光的衍射條紋的中間亮紋的寬度、亮度以及條紋間距與單縫的寬度、光的波長的定性關系？ 通過以上的問題，讓學生明確探究的目的，并隨著層層深入的問題的解決得出單縫衍射圖樣的特點，掌握衍射圖樣與波長、縫寬的定性關系 . 3 和諧的課堂氛圍是有效進行探究性實驗教學的保障 和諧的課堂氛圍指的是課堂上的一種積極的氣氛，這種氣氛能促使學生主動積極地參與學習，師生之間、生生之間形成良好互動，提高課堂的 有效性 .而要形成和諧的課堂氛圍，筆者認為應注意以下幾點： 3.1 創設能吸引學生的教學情境 創設教學情境應從課堂教學從導入開始，好的課堂導入能很好地吸引學生的注意力，激發起學生的積極性 .筆者在光的衍射的教學中通過展示并朗誦配有插圖的蘇軾詞蝶戀花 #8226；春景 的下闕： “ 墻里秋千墻外道 .墻外行人，墻里佳人笑 .笑漸不聞聲漸悄，多情卻被無情惱 .” 引入新課，并針對詩詞中的物理情景通過設問引導學生主動思考問題，迅速激起了學生學習的興趣 .而對于圓孔衍射現象、單縫衍射現象、泊松亮斑這三個 學生的探究活動，本就是學生感興趣的