基于初中物理探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

摘要: 本文作者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就初中物理探索性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、實(shí)施方法和功效等方面作了闡述。

關(guān)鍵詞: 初中物理教學(xué)探索性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

一、引言

“探索性物理實(shí)驗(yàn)”是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下探索嘗試，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果，從中找出規(guī)律、獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力的過(guò)程。學(xué)生的這種探索與科學(xué)家的探索之間既有共性又有差異性，主要反映在以下方面[1]:

1.這兩種探索都是一種求知的過(guò)程，探索的結(jié)果對(duì)探究者本人來(lái)說(shuō)都是未知的。兩者進(jìn)行探索的基本程序和方法也是相似的，它們都是由問(wèn)題、假設(shè)(猜想)、實(shí)驗(yàn)、事實(shí)(證據(jù))、解釋、評(píng)價(jià)、發(fā)表與交流等基本要素構(gòu)成。

2.這兩者又是有區(qū)別的。首先是探索的目的不同?？茖W(xué)家的探索是以發(fā)現(xiàn)人們尚未認(rèn)識(shí)的科學(xué)事物及其規(guī)律為目的，而學(xué)生的探索是教師以探究的形式為載體，使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)的思想方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索所需要的能力，起到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用。其次是在探索過(guò)程上的區(qū)別?？茖W(xué)家的探索是科學(xué)探索的真實(shí)歷程，而學(xué)生的探索是科學(xué)探索的模擬過(guò)程，是對(duì)科學(xué)探索的再探索。最后是在探索程度上的差異。科學(xué)家的探索是建立在深厚的專業(yè)基礎(chǔ)的背景下進(jìn)行的全方位的探索，而學(xué)生的探索是學(xué)生在淺易的專業(yè)基礎(chǔ)的背景下進(jìn)行的局部的、較低層次的探索。

二、探索性物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

現(xiàn)行初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)將“科學(xué)性探究學(xué)習(xí)”放在了內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的首位，它要求學(xué)生在探究性活動(dòng)中，通過(guò)親身經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究的相似過(guò)程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，從而體驗(yàn)科學(xué)性探究的樂(lè)趣，掌握科學(xué)的探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。但事實(shí)上，初中生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、生活閱歷、思考問(wèn)題的方式和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累程度等方面很難達(dá)到自己設(shè)計(jì)問(wèn)題，參與實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立探究解決問(wèn)題的方法的要求，這必然對(duì)新課程標(biāo)準(zhǔn)的具體實(shí)施和學(xué)生今后的學(xué)習(xí)造成很多困難。如何培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，提高他們的探究能力?物理教師可在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面作大膽的嘗試，使學(xué)生從被動(dòng)式接受轉(zhuǎn)化為主動(dòng)探究。以下是筆者在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，對(duì)“科學(xué)性探究學(xué)習(xí)”進(jìn)行的嘗試。

三、探索性物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究

探測(cè)性物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方法及其發(fā)揮的功效可以用一個(gè)流程圖的方式表達(dá)出來(lái)，如下圖所示:

在探索過(guò)程中，學(xué)生在提出問(wèn)題、處理問(wèn)題、設(shè)計(jì)探索方案、總結(jié)并交流學(xué)習(xí)成果等方面自主探究得越多，探索就越“開(kāi)放”。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)不是由教師把知識(shí)簡(jiǎn)單地傳遞給學(xué)生的過(guò)程，而是由學(xué)生自己主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程，這種建構(gòu)是無(wú)法由他人來(lái)代替的。教師應(yīng)是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的提供者和灌輸者。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以探索法和發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識(shí)的意義，主動(dòng)去搜集和分析有關(guān)的信息資料，對(duì)所研究的問(wèn)題提出各種假設(shè)并努力加以驗(yàn)證，并善于把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容盡量和已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)。

在探索性物理實(shí)驗(yàn)中教師應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1.培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

是否具有敏銳的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力，是判斷一個(gè)人是否具有創(chuàng)造力的重要依據(jù)。教師應(yīng)在探索性實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的觀察方法，引導(dǎo)學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲和探究欲。教師應(yīng)運(yùn)用“不憤不啟，不悱不發(fā)”的教育規(guī)律，在學(xué)生“心求通而未得，口欲言而不達(dá)”之時(shí)，適當(dāng)點(diǎn)撥引導(dǎo)，使學(xué)生的自主探究意識(shí)和探索能力得到增強(qiáng)。

如筆者在講解“測(cè)定鹽水的密度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生對(duì)測(cè)定液體的質(zhì)量，提出的測(cè)定步驟為:(1)測(cè)定燒杯的質(zhì)量;(2)測(cè)定燒杯和鹽水的總質(zhì)量;(3)將鹽水倒入量筒，測(cè)出鹽水的體積;(4)根據(jù)密度=質(zhì)量/體積求出其密度。筆者沒(méi)有立刻否定學(xué)生的方案，而是讓他們按照該步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在將鹽水從燒杯倒入量筒時(shí)，發(fā)現(xiàn)燒杯中的鹽水倒不干凈，從而發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題。這時(shí)筆者啟發(fā)他們?nèi)绾伟堰@個(gè)誤差消除掉，學(xué)生通過(guò)自主探索得出了正確結(jié)論。學(xué)生在自主探索中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，解決問(wèn)題，這樣有利于掌握知識(shí)，提高課堂效率。

2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

新奇的實(shí)驗(yàn)只能從感性上引發(fā)學(xué)生的直接興趣，并不能從理性上使其形成認(rèn)識(shí)興趣，而日常教學(xué)中更多需要學(xué)生掌握的是理論知識(shí)和研究物理的方法。當(dāng)學(xué)生在聽(tīng)不懂這些知識(shí)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)障礙，學(xué)習(xí)物理的興趣也就下降。因此，教師在教學(xué)中要加強(qiáng)配合探索性教學(xué)的演示實(shí)驗(yàn)，合理地進(jìn)行改進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生，這是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的要點(diǎn)之一。

如筆者對(duì)初二剛開(kāi)始接觸物理的學(xué)生講聲音是以疏密波的形式傳播時(shí)，學(xué)生對(duì)疏密波是什么、是如何產(chǎn)生和傳播的很難理解。所以筆者在借助儀器演示疏密波的同時(shí)，還讓學(xué)生動(dòng)起來(lái):讓學(xué)生等間距排列，充當(dāng)介質(zhì)中的微粒，然后讓其中一位學(xué)生充當(dāng)聲源先振動(dòng)，帶動(dòng)邊上的學(xué)生(介質(zhì)微粒)由近至遠(yuǎn)開(kāi)始振動(dòng)，過(guò)了一會(huì)兒，隊(duì)伍中很明顯地顯示出了波的疏部和密部。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生了解了波的形成就是因?yàn)榻橘|(zhì)微粒的振動(dòng)形成的，并且形成的時(shí)候是從聲源開(kāi)始，由近及遠(yuǎn)的。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成是由研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的，這就要求教師在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造性地應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段，將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合，用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此，教師除了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)之外，在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查探索性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，還可以發(fā)展創(chuàng)造活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新。這樣既可以使學(xué)生掌握知識(shí)，又能提高學(xué)生思維的流暢性、靈活性和獨(dú)創(chuàng)性。

如在做“土電話”的實(shí)驗(yàn)中，筆者只是簡(jiǎn)單地介紹了制作材料和過(guò)程。當(dāng)筆者看到學(xué)生的成果時(shí)，感到特別的驚訝。筆者想象中學(xué)生做的“土電話”，就是兩個(gè)用棉線連起來(lái)的一次性紙杯，而學(xué)生制作的材料各式各樣:有易拉罐，有一次性紙杯，還有薯片的紙筒，中間的連線也是各式各樣，有棉線、鋼絲、鐵絲等。他們對(duì)各個(gè)“土電話”進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，材料不相同時(shí)，傳聲的效果也不相同。筆者趁機(jī)鼓勵(lì)他們一個(gè)一個(gè)去試試，看哪種材料的傳聲效果比較好，學(xué)生也很快得出了結(jié)論。

四、結(jié)語(yǔ)

探索性物理實(shí)驗(yàn)有利于教師在初中物理教學(xué)中把科學(xué)知識(shí)、探究能力和對(duì)科學(xué)探究過(guò)程的理解有機(jī)地融合在一起，但探索性實(shí)驗(yàn)比傳統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)要花費(fèi)更多時(shí)間。教師面臨的任務(wù)是:如何明智地選擇那些通過(guò)探索才能達(dá)到最佳效果的學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生得到最充分的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]吳永令.初中物理探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究.江西師范大學(xué)學(xué)位論文，2004.

[2]邵瑞珍.教育心理學(xué)(修訂本).上海:上海教育出版社，1997.6.