刘畅

摘   要：物理实验是物理教育的一个重要组成部分，对学生的科学素质的培养具有重要作用。将探索性实验融入固体物理教学中，更有助于学生对抽象的物理概念和规律的理解，同时还能培养学生创新的科学探索精神。论文在对探索性实验以及固体物理的相关概念进行解释后，对将探索性实验融入固体物理教学的具体应用与现实意义进行了详细分析，指出探索性实验在固体物理教学及研究发展方面所具有的重要作用。

关键词：探索性实验  固体物理  物理教育  关联性

中图分类号：P631.43                               文献标识码：A                        文章編号：1674-098X（2020）01（a）-0195-02

1  探索性实验的相关概念

探究一般分为广义的探究和狭义的探究。广义的探究通常指人们对于任何感兴趣的事物产生的探求其答案的欲望及伴随而来的思维和行为方式，而狭义的探究则专指科学领域的探究即科学探究。探索性实验通常指人们在从事开创性的研究工作时，为了探究未知事物或现象的性质和规律而进行的实践活动。它是中学物理实验教学的重要组成部分，不仅对建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识至关重要，同时，它还有助于培养学生观察、思考、探索事物的能力，促进其养成良好的学习习惯。

中学物理课堂教学中所称的“探索性物理实验”实际上都是学生在老师的指导下对已知物理规律进行模拟，对其结论进行探索和验证的过程。通过实验，引导学生观察现象，分析产生的结果，从而找出规律，获得知识，提高能力。学生在这种探索过程中加深了对已知科学规律的认识和理解，有助于其更深入的再学习，同时其对科学的向往和探索科学的兴趣被激发起来，有助于挖掘其再探索和创新的潜能。

2  固体物理的相关解释

作为以实验为基础的一门学科——物理学，它所涵盖的知识和理论都是在不断的科学探索和反复验证过程中形成的。因此，实验就成为学生学习物理获取信息的主要渠道。物理学的实验特点表现在：第一，物理学本身是建立在实验的基础上的。第二，有些物理概念是从自然现象抽象而来的，需要通过典型的实验来帮助学生体会、认识，加深理解。第三，物理实验的开放性和直观性都有助于学生思维能力、动手能力和合作精神的显著提高。

固体物理学是物理学中非常重要的一部分，也是与我们生活联系较紧密的一部分。它主要研究固体的物理性质、微观结构组成以及固体中各种粒子运动形态和规律，涉及力学、热学、声学、电学、磁学和光学等各方面的内容。固体被应用的范围极广，不同时代都有自己独特的固体材料、器件和有关制品。20世纪40年代以前出现了现代固体物理学，它是先进的微电子、光电子、光子等各项技术和材料科学的基础，对当时的电子技术发展具有重要作用。在当前科技发展，信息时代到来，各种新材料不断出现，对新物质性质规律的探索研究是十分必要的。

3  探索性实验在固体物理教学中的具体运用

将探索性实验应用于固体物理教学中更有助于学生在理解前人科学理论的基础上进行深入思考和再研究，探究理论形成的背景及由此带来的其他影响，透彻理解固体物理的一些特性，对提高学生的创新能力，思维能力和实践能力都具有很大的帮助。

教师在教学中应巧妙地设计课堂教学思路，把实验探究作为突破口，贯穿于物理的整个教学过程中，在进行探索性实验教学时，针对课本已有的物理定律及结论，设计一些综合性、启发性的问题，让学生在问题的牵引下，设计实验进行验证和找出问题答案，可以组织学生分组实验，引导学生合作交流，共同设计实验，收集实验数据，分析论证并得结论，之后进行小组讨论，对得到的结论进行组内评析，总结反思。一方面完成了对物理规律的验证，同时也使学生的实验技能得到锻练，另一方面让学生感受了科学探究的过程，体会到在探究过程中获得成功的喜悦。通过实验让学生掌握了科学的学习方法和研究方法，使学生收集数据和处理问题的能力得以提高，也培养了学生们的合作意识。

教师应巧妙地运用探索性实验对实验课程的内容和实验项目进行拓展，引导学生将课内知识延伸到生活中。鼓励学生进行课外实践活动，例如，探究物理在生活、生产技术上的应用，研究物理学与生活联系密切的问题，这些都是学生比较感兴趣的问题。比如，在研究导体电阻，额定电流等的相关问题时，教师可引导学生参考一下自己家里的电器，观察不同电器所能承载电流的变化情况。也可以以家庭照明为例，让学生自己设计一些更节能的照明方案等等，一系列与生活紧密联系的案例会极大调动学生的学习兴趣，学生在研究设计的过程中能力自然就不知不觉地提高了。

4  探索性实验对固体物理教学的现实意义

在固体物理教学中，进行探索性实验教学不仅有助于学生对已有规律结论的理解更有助于学生进一步学习能力的提高。教师可以灵活地将实验探究运用于教学的各环节，利用巧妙的实验和引人深思的发问引领学生进入探索的科学殿堂。从而使学生获得丰富的物理思想和科学的物理方法以及创新的思维理念。实验目的不单单是对规律的验证和实验技能的训练，而是要在实验的过程中使学生体验到创新活动的乐趣，培养学生的创新精神，创新技能。让学生自主实验，做到手脑并用，对学生创新精神和实践能力的培养以及良好的科学态度和学习习惯的养成具有重要意义。

4.1 更有助于学生创新意识和创新能力的养成

探索性实验应用于固体物理的教学中，使得学生在学习过程中不再拘泥于书本知识，不会只相信权威，更大程度上是质疑权威。这样在老师尽量少的限制与适度的帮助下，更有助于学生充分发挥自己的想象力和主观能动性，深入思考，大胆探索，积极提出自己的新观点、新想法，激大调动学生的学习欲望和创新潜能，从而培养学生实事求是的科学态度和敢于挑战的探索精神。

4.2 更有助于学生发现问题和解决问题的能力的提升

探索性实验一般是围绕一个问题开展的，在教学过程中，教师会引导和启发学生自主地发现问题并提出问题，设计实验方案，收集和分析实验数据，在得出结论后进行成果交流，引导学生在利用已知知识和经验的基础上，学习和掌握一些更科学的研究方法，一定程度上培养了学生主动获取知识的习惯及发现和解决问题的能力。

4.3 有助于学生收集、分析数据、甄别信息能力的培养

探索性实验是一个相对开放的学习过程，在教学过程中，会引导学生利用多种有效有段，通过各种途径获得信息，并对这信息进行整理与归纳，选择于主题有用的信息，从而提高了学生收集、分析数据、甄别信息的能力。

4.4 使学生学会分享和合作，有助于学生团队意识的培养

具有团队意识，能与队员良好沟通与合作是现代人立足社会的所应具备的基本素质。探索性实验一般要求学生分组进行，每组有若干成员，大家在一起互想分工又互相合作，共同研究方案，分享数据信息和创意、研究成果，对发展学生的人际沟通能力和团队合作精神具有积极意义。

5  结语

探索性实验重在学生能自主实验，自主创设条件，自主地选择科学方法，自主地进行探究，通过自身体验，获得科学的概念和规律。作为以实验为基础的物理学，探索性实验在其教学过程中发挥着巨大的促进作用。它使抽象晦涩难懂的物理概念变得简单易学，学生在参与实验的整个过程中，更加深入地理解和掌握了物理概念和规律。同时，在探索实验过程中也会领略到物理学的科学思想，从而培养了学生的科学态度和探究能力，提高了学生的科学品质。

参考文献

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