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【摘 要】高中物理难学，学生因此学习兴趣减退，加之教材对实验教学的要素交待得比较详尽，这些都一定程度上妨碍了对学生创新探究能力的培养。针对这一现状，本文结合学校物理校本课程的具体实践，阐述了“创新探究实验”课程的主要内容和实施方法。
【关键词】高中物理；校本课程；创新探究实验
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）06-0053-02
【作者简介】殷汉卿，江苏省海州高级中学（江苏连云港，222023）教师，江苏省特级教师。
高中生普遍反映物理难学，因此学习兴趣逐渐减退，加之教材对实验教学从目的要求、原理、仪器，到实验步骤都描述得十分地详尽，没有多少观察、分析和独立思考的余地，这对培养学生的观察、动手、独立探索能力以及迁移创新能力都形成了一定的障碍。针对这一现状，我校开展了以创新探究实验为主要内容的物理校本课程的研究，意在提高学生的科学素养，倡导科学探究式学习的理念，运用创新探究实验来加强理论思维的渗透和教学，有利于学生深刻理解物理知识，整体上把握学生实验，训练科学思维能力，培养实验思想方法及科学探索创新能力。
一、创新探究实验课程的主要内容
从知识建构的角度讲，创新探究实验课程就是要求学生能由外部刺激的被动接受者和由知识的灌输对象转变成信息加工的主体和知识意义的主动建构者。从能力建构的角度讲，人的能力表现在所从事的各种活动中，并在活动中得到发展，能力生成的过程蕴含着知识的建构。知识与技能是能力结构的基本构成要素，能力作为活动的稳定调节机制是在获得知识、心智技能与操作技能的基础上，通过广泛迁移和不断概括化、系统化而实现的。
创新探究实验课程是从创新实验的开发、选题到课程实施都给学生足够的空间，强调以学生为中心的过程。课程共有55个独立创新探究实验，分别为：力学30个，电学17个，光学8个。
二、创新探究实验课程的教学设计
1.选题要具有障碍性与探究性。
进行创新探究实验课程的教学选题设计时，提出适当的问题至关重要。首先，问题呈现依托于情境，情境不仅包括学习所发生的具体物理空间，还包括学习过程本身一部分的外围环境。创新探究实验教学在高中物理实验室进行，事实证明，实验室的实验设备并不能构成问题解决的所有情境，问题的解决过程中，学生需要获得组内组外成员、指导教师以及其他教师的帮助等等，这构成了保证学习过程顺利进行的情境。其次，不能马上知道对想做的事所采取的行动，这便使得创新实验有了障碍性与探究性。
2.教学目标要具有开放性与生成性。
普通高中新课程理念倡导科学探究式学习，提高学生的科学素养。运用多元创新实验来加强理论思维的渗透和教学，有利于学生深刻理解物理知识，整体上把握学生实验，训练科学思维能力，培养实验思想方法及科学探索创新能力。创新探究实验选题的障碍性和探究性以及实验方法的不确定性和非常规性，决定了教学目标的不唯一性，而呈现出教学目标的开放性和生成性。
所谓开放的教学目标是指在教学实施的过程中可以改变学习目标或生成出新的学习目标。
3.教学过程要具有主体性与创造性。
教学过程体现主体性是指整个教学设计要力图归还学生课堂的自主权，让学生在学习过程中拥有足够的思维和活动的时间与空间。创新探究实验课程教学过程中体现创造性是指要强调学习的过程比学习的结果更重要的观点，希望能看到一次又一次的深层次的思维碰撞。在实际的教学过程中，创造性的体现往往需要主体性的充分发挥作为前提，反之，主体性的充分发挥也往往需要创造性的助推，这两者的有效发挥都依托于教学过程中新认知的生成。新认知的出现与完成是学习动力的催化剂，具有明显的激发潜能、激活高级思维的作用，最终使学生的主体性和创造性得到更有效的发挥，同时也能使教学更具有广度和深度。
三、创新探究实验课程的教学评价
创新探究实验课程教学评价应着重强调解决问题的过程。呈现的问题是否得到有效地解决，取决于学生多方面的学习能力，评价方式也就不能单纯采用结果来评价，而应采用多种评价相结合的方式，要体现教学评价的多样化。
评价采取过程性评价、结果评价、学生自评、答辩评价等相结合的多元化方式。主要有：一、学习小组成员探究过程评价包括实验规范，学习课时数等（30%）。二、创新成果或新情境中拓展应用（20%）。三、交流展示及答辩情况（20%）。四、完成实验报告（30%）。60分以上合格，75分以上良好，90分以上优秀。等级记入学生成长记录袋和学籍卡。也可采用学分制记录学分。
四、创新探究实验课程的教学案例
【选题】“气悬球实验”教学。
【创设情境】
一股气流可以把一个塑料球顶起。用鼓风机作为气源来吹顶塑料球，鼓风机接上电源，打开鼓风机开关，调整鼓风机的风束方向（斜向上）。用一个圆形塑料气球，放在气流的侧下方，慢慢地靠近气流，当感觉到有气流从球的上部吹过时，把气球吸上去松开手，气球会悬浮在空中而掉不下来。
【提出问题】
（1）气球为什么会悬浮空中而掉不下来，是利用了什么原理？（2）生活实际中有哪些地方，有哪些东西利用了这个原理？（3）如果把气流竖直向上吹，气球悬浮得怎样，如何分析受力情况？
【理论探究】
教师指导学生初步研究自然的方法，运用已学过的知识来解决实验中的初步问题，帮助学生在学习上获得成功，使学生对这种兴趣更加加强和深化，形成不断的探究欲望，并适当地介绍一些资料，以便于更深层次的探究。教师指导学生自主学习流体力学的流速与压强的关系内容，结合牛顿动力学知识解决问题。
【学生设计实验】
在教师进一步指导下，让学生自行设计实验来探究流速与压强关系，这时，学生的思维活跃，提出很多种实验的方案，其中有学生提出用自来水竖直向上冲击乒乓球的替代方案。
【教师引导、学生探究】
（4）为什么水管要竖直？（5）为什么乒乓球会悬在空中且时下时上？（6）为什么乒乓球总是贴在水线上不愿离开？（7）为什么乒乓球还绕着某一固定方向的轴线在转动？
【解决问题】
主体的不成熟性决定了学生在实验探究的过程中还离不开教师的引导和帮助。教师适当引导，学生分析流体力学中的流速与压强关系，乒乓球的受力，结合牛顿动力学知识就可以基本解决上述问题。
【拓展问题】
向学生提供类似的任务和情境，对知识和方法进行一定的迁移训练，使学生将知识与方法恰当地运用到预期相同或相似的情境中，高级思维能力逐渐增强。
（8）乒乓球旋转与人造卫星在轨道上的公转，同时还要绕自身轴线转动，这有何相似之处？（9）如何认识高科技技术与基础理论研究的关系？
通过实验、思考，翻阅资料，有的学生还查阅大学物理及有关航天资料，学生的探索欲望得到了极大的激发，教师培养了学生的思维与方法，提高了学生科学研究的思维能力。
最后，学生完成实验报告，交流展示、答辩各自的成果及评价。
【参考文献】
[1]刘炳升，陈杰.新课程理念下物理实验创新的问题（一）（二）（三）[J].教学仪器与实验，2006（1-3）.
[2]刘炳升.物理实验教学多元创新中的几个关系问题[J].物理教学，2011（05）.
[3]殷汉卿.运用科学探究实验培养学生思维创新能力[J].中学物理，2008（09）.
注：本文系江苏省教育科学“十二五”规划2013年度立项课题“以多元创新实验为主体的高中物理校本课程的构建与实践研究”（课题编号：D/2013/02/800）阶段性成果。
【关键词】高中物理；校本课程；创新探究实验
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）06-0053-02
【作者简介】殷汉卿，江苏省海州高级中学（江苏连云港，222023）教师，江苏省特级教师。
高中生普遍反映物理难学，因此学习兴趣逐渐减退，加之教材对实验教学从目的要求、原理、仪器，到实验步骤都描述得十分地详尽，没有多少观察、分析和独立思考的余地，这对培养学生的观察、动手、独立探索能力以及迁移创新能力都形成了一定的障碍。针对这一现状，我校开展了以创新探究实验为主要内容的物理校本课程的研究，意在提高学生的科学素养，倡导科学探究式学习的理念，运用创新探究实验来加强理论思维的渗透和教学，有利于学生深刻理解物理知识，整体上把握学生实验，训练科学思维能力，培养实验思想方法及科学探索创新能力。
一、创新探究实验课程的主要内容
从知识建构的角度讲，创新探究实验课程就是要求学生能由外部刺激的被动接受者和由知识的灌输对象转变成信息加工的主体和知识意义的主动建构者。从能力建构的角度讲，人的能力表现在所从事的各种活动中，并在活动中得到发展，能力生成的过程蕴含着知识的建构。知识与技能是能力结构的基本构成要素，能力作为活动的稳定调节机制是在获得知识、心智技能与操作技能的基础上，通过广泛迁移和不断概括化、系统化而实现的。
创新探究实验课程是从创新实验的开发、选题到课程实施都给学生足够的空间，强调以学生为中心的过程。课程共有55个独立创新探究实验，分别为：力学30个，电学17个，光学8个。
二、创新探究实验课程的教学设计
1.选题要具有障碍性与探究性。
进行创新探究实验课程的教学选题设计时，提出适当的问题至关重要。首先，问题呈现依托于情境，情境不仅包括学习所发生的具体物理空间，还包括学习过程本身一部分的外围环境。创新探究实验教学在高中物理实验室进行，事实证明，实验室的实验设备并不能构成问题解决的所有情境，问题的解决过程中，学生需要获得组内组外成员、指导教师以及其他教师的帮助等等，这构成了保证学习过程顺利进行的情境。其次，不能马上知道对想做的事所采取的行动，这便使得创新实验有了障碍性与探究性。
2.教学目标要具有开放性与生成性。
普通高中新课程理念倡导科学探究式学习，提高学生的科学素养。运用多元创新实验来加强理论思维的渗透和教学，有利于学生深刻理解物理知识，整体上把握学生实验，训练科学思维能力，培养实验思想方法及科学探索创新能力。创新探究实验选题的障碍性和探究性以及实验方法的不确定性和非常规性，决定了教学目标的不唯一性，而呈现出教学目标的开放性和生成性。
所谓开放的教学目标是指在教学实施的过程中可以改变学习目标或生成出新的学习目标。
3.教学过程要具有主体性与创造性。
教学过程体现主体性是指整个教学设计要力图归还学生课堂的自主权，让学生在学习过程中拥有足够的思维和活动的时间与空间。创新探究实验课程教学过程中体现创造性是指要强调学习的过程比学习的结果更重要的观点，希望能看到一次又一次的深层次的思维碰撞。在实际的教学过程中，创造性的体现往往需要主体性的充分发挥作为前提，反之，主体性的充分发挥也往往需要创造性的助推，这两者的有效发挥都依托于教学过程中新认知的生成。新认知的出现与完成是学习动力的催化剂，具有明显的激发潜能、激活高级思维的作用，最终使学生的主体性和创造性得到更有效的发挥，同时也能使教学更具有广度和深度。
三、创新探究实验课程的教学评价
创新探究实验课程教学评价应着重强调解决问题的过程。呈现的问题是否得到有效地解决，取决于学生多方面的学习能力，评价方式也就不能单纯采用结果来评价，而应采用多种评价相结合的方式，要体现教学评价的多样化。
评价采取过程性评价、结果评价、学生自评、答辩评价等相结合的多元化方式。主要有：一、学习小组成员探究过程评价包括实验规范，学习课时数等（30%）。二、创新成果或新情境中拓展应用（20%）。三、交流展示及答辩情况（20%）。四、完成实验报告（30%）。60分以上合格，75分以上良好，90分以上优秀。等级记入学生成长记录袋和学籍卡。也可采用学分制记录学分。
四、创新探究实验课程的教学案例
【选题】“气悬球实验”教学。
【创设情境】
一股气流可以把一个塑料球顶起。用鼓风机作为气源来吹顶塑料球，鼓风机接上电源，打开鼓风机开关，调整鼓风机的风束方向（斜向上）。用一个圆形塑料气球，放在气流的侧下方，慢慢地靠近气流，当感觉到有气流从球的上部吹过时，把气球吸上去松开手，气球会悬浮在空中而掉不下来。
【提出问题】
（1）气球为什么会悬浮空中而掉不下来，是利用了什么原理？（2）生活实际中有哪些地方，有哪些东西利用了这个原理？（3）如果把气流竖直向上吹，气球悬浮得怎样，如何分析受力情况？
【理论探究】
教师指导学生初步研究自然的方法，运用已学过的知识来解决实验中的初步问题，帮助学生在学习上获得成功，使学生对这种兴趣更加加强和深化，形成不断的探究欲望，并适当地介绍一些资料，以便于更深层次的探究。教师指导学生自主学习流体力学的流速与压强的关系内容，结合牛顿动力学知识解决问题。
【学生设计实验】
在教师进一步指导下，让学生自行设计实验来探究流速与压强关系，这时，学生的思维活跃，提出很多种实验的方案，其中有学生提出用自来水竖直向上冲击乒乓球的替代方案。
【教师引导、学生探究】
（4）为什么水管要竖直？（5）为什么乒乓球会悬在空中且时下时上？（6）为什么乒乓球总是贴在水线上不愿离开？（7）为什么乒乓球还绕着某一固定方向的轴线在转动？
【解决问题】
主体的不成熟性决定了学生在实验探究的过程中还离不开教师的引导和帮助。教师适当引导，学生分析流体力学中的流速与压强关系，乒乓球的受力，结合牛顿动力学知识就可以基本解决上述问题。
【拓展问题】
向学生提供类似的任务和情境，对知识和方法进行一定的迁移训练，使学生将知识与方法恰当地运用到预期相同或相似的情境中，高级思维能力逐渐增强。
（8）乒乓球旋转与人造卫星在轨道上的公转，同时还要绕自身轴线转动，这有何相似之处？（9）如何认识高科技技术与基础理论研究的关系？
通过实验、思考，翻阅资料，有的学生还查阅大学物理及有关航天资料，学生的探索欲望得到了极大的激发，教师培养了学生的思维与方法，提高了学生科学研究的思维能力。
最后，学生完成实验报告，交流展示、答辩各自的成果及评价。
【参考文献】
[1]刘炳升，陈杰.新课程理念下物理实验创新的问题（一）（二）（三）[J].教学仪器与实验，2006（1-3）.
[2]刘炳升.物理实验教学多元创新中的几个关系问题[J].物理教学，2011（05）.
[3]殷汉卿.运用科学探究实验培养学生思维创新能力[J].中学物理，2008（09）.
注：本文系江苏省教育科学“十二五”规划2013年度立项课题“以多元创新实验为主体的高中物理校本课程的构建与实践研究”（课题编号：D/2013/02/800）阶段性成果。