首页 -> 2007年第10期
新课程下物理实验教学模式的探究与实践
作者：何志广 陈桂清
（一）“引导-探究”物理实验教学模式
“引导-探究”物理实验教学模式是在教师启发引导下，学生带着问题设计实验方案，通过实验探究来掌握物理概念和物理规律的实践活动。该模式探究的目的性强，是为完成课程标准和教学任务服务的。探究中，学生通过自主实验，一方面可构建、获得物理知识，另一方面可培养学生的观察能力、动手能力、发现问题的能力和解决问题的能力。“引导-探究”物理实验教学模式流程如图1所示。
教学示例：“电磁感应现象”部分教学过程。
1.发现问题。根据电能生磁的现象，利用逆向思维，教师引导学生很容易发现或提出问题：①磁能生电吗？②在什么条件下利用磁场可以产生电流？
2.设计方案。分小组设计实验探究方案，也可跨组合作设计。经过师生努力，实验设计如图2。
3.实验探究。按图2所示的电路，让导体棒AB在磁场中沿垂直磁感线和顺着磁感线方向运动，观察电流表指针是否偏转，以确定电路中是否有电流。
4.形成结论。通过实验探究后学生发现的实验现象与自己猜想的基本一致，喜悦之情溢于言表。经过进一步讨论、交流和思索，师生得出结论：磁可以生电。磁生电的条件是闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动。
5.创新应用。边学边思考边实验。①在图2中，若保持导体棒AB不动，让磁铁相对AB棒运动，电路中有无电流？②电动机是怎样发电的？③话筒的工作原理。④磁记录是怎么回事？
（二）“设计-探究”物理实验教学模式
“设计-探究”物理实验教学模式是在教师指导下，学生根据学习和生活等情景发现问题，提炼素材，选择课题。用类似科学研究的方法，提出假设，设计方案，自主实践，自主探究的实验活动。其目的就是要让学生感悟科学的思维方式和研究方法，培养学生的创新意识和实践能力。“设计-探究”物理实验教学模式流程如图3表示。
教学示例：“欧姆定律”部分教学过程。
1.提出问题。教师调节调光台灯的亮度，台灯时明时暗。
师：台灯时明时暗说明了什么道理？
生：说明了电路电流的大小在变化。
师：电路中的电流大小与哪些因素有关？
2.进行猜想。学生通过讨论，根据已有的知识和生活中的经验、直觉提出猜想：电路中的电流可能与电压、电阻有关，且电压越高电流越大；电阻越大，电流越小。
3.设计方案与实验探究。先师生共同讨论实验设计方案——采用控制变量法设计实验，以检验猜想正确与否。设计的实验步骤如下：①在R不变的情况下研究I与U的关系。可通过改变电池的节数来调节电压；也可将滑动变阻器与电阻R串联，通过移动滑动变阻器的滑片来调节电压。②在U不变的情况下研究I与R的关系。为了便于数据分析，可通过换用5Ω、10Ω、15Ω的电阻来实现R的改变，通过调节滑动变阻器的滑片可实现电压保持不变。③学生按照实验设计进行分组探究，并将测量数据填入相应的表中。（表1、表2）
4.得出结论并交流讨论。各组整理实验探究资料，可得出结论：一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。之后，让学生运用欧姆定律讨论分析：如果用导线直接在电源两端，会出现什么后果……
（三）“现代技术-探究”物理实验教学模式
“现代技术-探究”物理实验教学模式，研究的选题对象是定量实验或定量与定性相结合的实验，借助现代技术，如数字化传感技术、计算机技术等，以达到革新物理实验手段，拓展实验方法，节省实验时间，提高定量实验的准确度。同时又可以激发学生的学习兴趣，提高学生实验的积极性，锻炼和培养学生独立设计实验和操作现代实验仪器技术的能力。“现代技术-探究”物理实验教学模式流程如图4所示。
教学示例：“伏安法测电阻”部分教学过程。
1.课题生成背景。测电阻的方法很多，但常用的方法是伏安法。传统的伏安法测电阻误差较大，且对测量仪器电流表、电压表和滑动变阻器的匹配有较“苛刻”的要求。因此，该课题可利用计算机、传感器（电流传感器、电压传感器）等现代测量仪器，进行探究。
2.方案设计与确定技术、选择仪器。①经过交流、讨论，实验测量电路见图5所示。②取一组5V电压传感器（电源电压6V）和一组0.5A的电流传感器，按图5所示的电路接好。
3.实验探究与合作学习。分小组进行实验探究，调整滑动变阻器R2，记录几组不同的电流和电压值（U的值控制在5V以下）。
4.结果处理与展示。定义R=U/I，将各组的测量数据输入计算机，利用计算机算出电阻值，如下表，然后各各小组展示自己的探究结果。
5.交流讨论。实验探究结束之后，针对探究过程中出现的问题，教师要组织学生将问题展示出来，让学生共同讨论、交流和分析，以达到正确的认识，产生新的飞跃。
参考文献：
[1]何蓁.中学物理教学设计[M].长春：吉林大学出版社,2006.
[2]周小山,严生元.教学设计思路与教学模式[M].成都：四川大学出版社,2003.
[3]何克抗.教育技术学[M].北京：北京师范大学出版社,2004.