淺談如何注重物理實驗探索能力的培養(yǎng)

李隨健

【摘 要】隨著新課改的穩(wěn)定推進，教師在學生實驗中應該真正做到：“學生力所能及，教師避之；學生力所難及，教師助之；學生力所不及，教師為之”的新課程理念。所以，加強物理實驗教學，是提高物理教學質量的十分有效的途徑，對提高學生抽象邏輯思維能力很有幫助，能為學習高中乃至大學物理知識打下堅實基礎。因此，初中物理教學中應大力推廣加強和優(yōu)化物理實驗教學，注重培養(yǎng)學生的物理實驗探索能力，從而進一步提高物理教學質量。

【關鍵詞】物理；實驗能力；培養(yǎng)

一、問題提出

在牛頓第一定律的教學，一般是按教材編排順序，先進行演示實驗引出課題，然后通過講解伽利略與亞里士多德的爭論，消除“力是維持物體運動原因”的錯誤觀念，進一步通過做斜面小車實驗證明牛頓第一定律的正確性，最后讓學生運用牛頓第一定律去解釋日常生活中的現(xiàn)象，從而完成整個教學過程。為了檢驗學生學習和掌握牛頓第一定律的情況，我們曾用這樣一道題目來檢測學生。題目如下：你坐在水中向前勻速直線運動的船上里，在某一時刻豎直向上跳起，問當你落下來時是落在船上，還是落在水中？全班大部分同學皆答：落在水中。問其原因，皆曰：船在走，而人堅直跳起不再向前走了。

究其原因：認知心理學的理論告訴我們，學生學習物理概念、規(guī)律時所形成的錯誤，常常是由于其頭腦中的前科學概念的影響。怎樣更好地改進牛頓第一定律的教學效果，使牛頓第一定律的教學效果真實意義上的令人滿足。推廣開來，僅僅是牛頓第一定律在實驗教學中還存在什么問題嗎？我們認為，囿于一般形式上的教學方法的改進已是隔靴搔癢，而必須深入到學生的認知結構中去探究學生產(chǎn)生錯誤認識的根源。

當前，在初中物理教學中存在著“重講解、輕實驗”，“重結論、輕過程”，“重知識、輕方法”的錯誤傾向。其產(chǎn)生的原因可歸結為：（1）教育思想不端正。由于只注重考試分數(shù)、片面追求升學率的干擾，有些教師黑板上畫實驗，學生本子上練實驗。（2）教改實驗顧此失彼。由于一些教改實驗項目具有普遍適用性，難以突出物理學科的特點。如果簡單照搬，勢必造成忽視實驗的傾向。（3）主客觀條件的制約。有的地方實驗設施十分短缺，有的地方教師隨意取消教材、大綱中要求的實驗內容的現(xiàn)象仍然存在。要解決上述問題，除采取行政手段外，迫切需要設計一條突出實驗教學的課堂思路。

教學有法，教無定法。教學內容的確定受教材內容、學生基礎、教師水平等方面因素的影響，不可能有—個簡單的模式。但課堂教學思路的清晰、科學與否，是影響課堂教學效率的主要因素。物理學是一門實驗科學，初中生由于受抽象思維的局限，開展實驗探索教學不僅能為學生提供豐富的感性認識，為思維加工提供大量的素材，而且為學生能力培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件。根據(jù)學生的認知規(guī)律，依據(jù)啟發(fā)教學原則，我們設計了以突出實驗教學為宗旨，能充分體現(xiàn)知識的發(fā)生、形成和發(fā)展過程的課堂教學思路，即：情境—問題—猜想—探索—結論—深化—運用—練習—作業(yè)。

二、其各個環(huán)節(jié)的說明如下

l.情境：是教學準備階段，教師可通過列舉生產(chǎn)、生活中的實際事例，展示實物、模型、掛圖、漫畫或進行演示實驗、分組實驗來創(chuàng)設物理情境。如《浮力的利用》一節(jié)，可先安排“空心牙膏片在水中的浮沉”的學生小實驗，起到激發(fā)求知欲和復習舊知識的作用。

2.問題：從物理情境中提出本節(jié)課要研究的問題，使學生進入主動狀態(tài)。如在《什么是力》一節(jié)，在列舉大量實例的基礎上，可問學生：“我們平常接觸了不少力的現(xiàn)象，誰能給力下個定義？”引導學生進入積極的思維狀態(tài)。

3.猜想：要求學生在已有知識的基礎上，展開聯(lián)想和想象，猜想可能的結論。如講《阿基米德原理》一節(jié)時，浮力的大小與哪些因素有關，可先讓學生猜想：可能與深度有關，也可能與物體的密度有關，還可能與物體的形狀等有關。本環(huán)節(jié)可激發(fā)學生熱情，培養(yǎng)直覺思維能力。

4.探索：在猜想結論的基礎上，引導學生設計實驗方案，并進行演示或隨堂實驗。如講《蒸發(fā)》一節(jié)，研究影響蒸發(fā)快慢的因素，可引導學生利用控制變量的方法設計三個小實驗：（1）在手背上滴兩滴相等的水滴，把一滴涂開，看哪個干得快？（2）在桌子上和手背上涂上大小面積相同的水漬，看哪個干得快？（3）在桌面上涂上大小面積相同的水漬，對其一片吹風，看哪滴干得快？雖然教材中未出現(xiàn)該實驗，但它不僅使學生懂得影響蒸發(fā)快慢的知識，且滲透了物理研究的方法。

5.結論：通過實驗，引導學生歸納得出結論。在這個環(huán)節(jié)，可先讓學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，用自己的語言表達實驗結論，再通過看書對比，培養(yǎng)學生運用物理語言的能力。

6.深化：可讓學生反復朗讀，或默讀黑體字所表述的結論，分析條件與結論的對應關系，抓住核心，再進行反例辯論，逆變分析。

7.運用：即根據(jù)得到的結論，聯(lián)系實際進行舉例或解釋現(xiàn)象。如《壓強》一節(jié)，可讓學生列舉生活中、生產(chǎn)中哪些情況要增大壓強，采取的方法是什么？哪些情況要減少壓強，采取什么方法？這樣，既讓學生理解了知識，又加強了與實際的聯(lián)系。

8.練習：教師精心設計題組，進行概念或規(guī)律的變式訓練，達到鞏固知識、反饋矯正的目的。在設計題組時要確定好難易度，使各類學生都能在其最近發(fā)展區(qū)得到充分發(fā)展。

三、對教師的要求

第一，教師應該具有新理念，開拓思維，走出課堂，走進生活；不套框子，不設圈子；不迷信權威，不限于課本；大膽實踐，大膽創(chuàng)新；說在口頭上，寫在紙面上，落實在行動上。

第二，教師應該具有良好的職業(yè)道德修養(yǎng)。有著良好的職業(yè)道德修養(yǎng)的教師，才可以正確、科學地指導學生，通過實驗教學真正地將物理知識理解、吃透，也真正能體現(xiàn)出“從生活走進物理、從物理走向社會”的新課程理念。所以，教師一定要加強自身職業(yè)道德修養(yǎng)。

第三，教師應該具備廣泛的實驗專業(yè)知識。蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：“學生眼里的教師應當是一位聰明、博學、善于思考、熱愛知識的人?！薄盀榱耸箤W生獲得一點知識的亮光，教師應吸進整個光的海洋。”沈元老師淵博的知識引來了陳景潤日后摘取數(shù)學皇冠上的明珠的壯舉，這已成為人們傳頌的佳話。魏書生、錢夢龍、于永正等名師之所以能取得今天的成績，與他們有著豐富的知識結構是分不開的。

第四，教師應具有科學的實驗室管理知識。教師不光要會做實驗，更重要的是還要會管理好實驗室，這樣才能為學生實驗提供有力的保障。所以教師必須做到學生實驗“五會”：會管理；會準備實驗；會協(xié)助任課教師輔導實驗；會維修、保養(yǎng)儀器設備；會自制教具。