淺議初中物理探究性實驗教學

陶海亮

【中圖分類號】 G632.3 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2016）36-0-01

物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，許多物理概念、物理規(guī)律是在實驗的基礎(chǔ)上抽象、概括出來的，實驗是物理教學的基礎(chǔ)。物理新課程標準則明確提出“注重學生發(fā)展”、“注重科學探究”，“從生活走向物理，從物理走向社會”等許多新的教育理念。對于探究實驗的教學，是新課程改革物理實驗教學的重點和新點，同時也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力、進行素質(zhì)教育的重要手段之一。

一、探究性實驗教學的重要性

新課程標準明確提出“注重學生發(fā)展”、“注重科學探究”調(diào)動學生主動性。學生應(yīng)象“小科學家”一樣去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并在探究問題的過程中獲取知識，發(fā)展技能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。同時受到科學價值觀及科學方法的教育，由此發(fā)展自己的個性。教師不能把知識作為預先確定的東西，讓學生被動無條件的接受，而應(yīng)關(guān)注學生如何在原有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，構(gòu)建起一個新的更完善的知識和經(jīng)驗體系從而解決問題的過程。探究性學習強調(diào)的是學生主動的獲取知識，體驗科學過程與科學方法。物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科，顯然既動手又動腦的探究性實驗是實施探究性教學最有效的方法。初中八年級物理教材中安排了35個探究性實驗，占到總教學時數(shù)的三分之一還要多。而且，《標準》指出：“隨著課程改革的全面鋪開，科學探究試題越來越顯示了巨大的生命力?！憋@然，科學探究既是物理課程的目標，又是物理教學的重要內(nèi)容。由此可見開展探究性實驗教學是多么的重要。

二、注重探究，多法并舉

物理新課程標準中對探究實驗提出了具體的過程和方法，包括：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等。我把這些靈活運用到教學工作中，與生活、學生實際相結(jié)合，取得了較好的教育教學效果。我在組織學生進行探究串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律的實驗中，結(jié)合串、并聯(lián)電路的電流路徑特點，在引導學生提出問題、讓學生假設(shè)、猜想串、并電路各處電流有什么規(guī)律后，在組織學生制定計劃、設(shè)計實驗的過程中，提出了“如何測出串、并電路中各點的電流？”學生經(jīng)過思考、討論后，很快有的學生提出“用一個電流表分別測出這幾個點的電流”，也有的學生提出“用多個電流表同時測幾個點的電流”的兩種不同的方法，我給予這兩種不同的方法以充分的肯定，然后讓學生以自己的方法進行實驗，在實驗時我加強對用多個電流表同時測的指導，并讓不同實驗方法的小組在一起交流、互動，學生很快就從不同的方法中得到了同樣的結(jié)論，既發(fā)揮了學生的主觀能動性，又充分調(diào)動了學生的探究興趣，同時使我在后面的“探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律”的實驗教學中起到了同樣的教育教學效果，不少的學生就提出了用“多只電流表同時測量”的方法，不僅提高了教學效果，同時也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

例如在“變阻器”一節(jié)的教學中，首先利用多媒體現(xiàn)代教學手段展示生活中的臺燈、劇場中燈光的明亮變化，然后讓學生大膽嘗試利用事先準備的器材：電源、滑動變阻器、小燈泡、開關(guān)、導線等組成一個電路，能使小燈泡的亮度發(fā)生變化。經(jīng)過幾分鐘的學生嘗試實驗，僅有少數(shù)小組連成的電路能改變小燈泡的亮度，大多數(shù)小組的小燈泡亮度不能改變。我便利用多媒體讓能改變小燈泡亮度的小組展示其連接方法，對其予以充分肯定，對其他的小組也予以鼓勵，同時提出“為什么你的小組小燈泡亮度發(fā)生了變化？”“為什么你的小組小燈泡亮度沒有發(fā)生變化？”讓不同的小組在一起交流、互動，同時讓各個小組進行小燈泡亮度變化和不能變化的實驗，從中總結(jié)出滑動變阻器改變小燈泡亮度的原理和使用方法，使學生主動、輕松的掌握了滑動變阻器的知識，獲得了較好的教育教學效果。

三、講授實驗與探究實驗的對比

傳統(tǒng)物理實驗教學模式是教師的理論講授和學生的大量練習相結(jié)合，基本上由教師手把手講授實驗步驟、實驗要求、實驗注意事項，真正由學生自己探索問題、解決問題、總結(jié)實驗觀點、實驗結(jié)論的太少了。雖然在實驗中學生也可以獲得知識，但掌握的知識難以鞏固，無法通過知識的探究過程，學會學習，主動學習很難體現(xiàn)。實驗在教學中的重要地位被淡化了，這樣無助于培養(yǎng)學生的知識能力結(jié)構(gòu)和非智力因素的發(fā)展，學生的綜合素質(zhì)得不到充分體現(xiàn)。探究性實驗以其形象、生動、形式多樣，蘊藏非?；钴S的因素，需要嚴謹、踏實的治學態(tài)度，為學生提供全面發(fā)展和個性發(fā)展的空間，活化知識結(jié)構(gòu)和訓練思維空間，塑造完善品格和為以后從事科研工作打下堅實基礎(chǔ)。另一方面，傳統(tǒng)的實驗教學對新知識本身所蘊涵的潛在意義、以及新知識的組織于呈現(xiàn)方式挖掘不夠，對學生的情感調(diào)動不夠充分，大大削弱了學生的學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性。而探究性實驗是以實驗為載體，在教師的指導下，學生運用已有的知識技能，通過實驗親自體驗發(fā)現(xiàn)問題、探究問題和解決問題的過程。這樣，激發(fā)了學生認識問題的興趣和學習的動機，給學生創(chuàng)造了一片可以自由飛翔的空間，使教學不僅僅局限于科學知識本身，還可以揭示其中的科學思想和科學方法。探究實驗的特點就是要求教師要改變以往的教學策略，構(gòu)建新型的教學模式。打破“明確目的—實驗操作—驗證結(jié)論”的模式，采用“提出問題—猜想與假設(shè)—制訂計劃和設(shè)計實驗—進行實驗和收集證據(jù)—分析和論證—評估—交流與合作”的新模式，以強調(diào)學生探究新知的經(jīng)歷和獲得新知的體驗，實現(xiàn)結(jié)果和過程的并重，更好的培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

四、初中物理探究性實驗教學的幾種常見教學模式

1、驗證性實驗的探究

驗證性實驗是通過給定的實驗題目、材料用具、方法步驟，學生按照步驟操作，驗證教師講解過的結(jié)論或概念。如：“密度”的概念是初中物理中的一個重要概念之一。對這個概念的教學，就是一個探究式的教學過程，教師在教學時，應(yīng)該加強指導，因為這個實驗應(yīng)用到“控制變量法”這個實驗方法。教師通過設(shè)置問題，激發(fā)學生的思維，使得學生能夠思考如何去實驗，邊實驗邊思考，而不是單純的照搬，硬套。使學生養(yǎng)成探究實驗的良好習慣。

2、指導性的探究實驗教學

指導性的探究實驗是常見的探究式教學模式。探究的課題往往是給定的，教材中也會給出探究的指導方案，只需教師在探究過程的每一個環(huán)節(jié)給予必要的指導。例如：在教學“探究電流的大小與電壓、電阻的關(guān)系”一節(jié)時，教材明確地給出了探究的課題，實驗材料的準備，實驗步驟的設(shè)計，實驗數(shù)據(jù)的記錄表格，同時也給出了學生指導性很強的思考題目等。在動手實驗時，教師要指導學生回顧電壓表和電流表的使用，回顧控制變量法，強調(diào)電路的連接要正確，要準確讀數(shù)、記錄、認真分析，總結(jié)實驗結(jié)論。這樣學生才能理解到探究性實驗的內(nèi)涵和其中所蘊涵的科學方法。

3、開放式的探究性實驗教學

開放性的探究性實驗教學是探究的最高層次的探究。從探究課題的選擇確定、方案的制定、實驗的操作、結(jié)果的分析處理到結(jié)論的總結(jié)、展示、交流，學生都有很大的自主性，完成的時間相對也比較長。在幫助學生掌握實驗原理的基礎(chǔ)上，允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在確定的目標下，有全局觀點和善于妥協(xié)，在不同情況下善于應(yīng)變，培養(yǎng)學生的應(yīng)變能力，使學生分析、抽象概括、綜合表達能力都得到訓練和發(fā)展。例如：在學習了壓強的知識以后，要求學生從生活中去探究影響壓強大小的因素。這就需要組織學生以興趣小組的形式利用課余時間開展一些探究，可以安排一個月的時間，要求各個小組寫出實驗報告，然后進行交流與探討、總結(jié)。又如：在學習測量導體的電阻之后，教師可以提出測量電阻的方法很多，要求學生自己去探索，或者小組探究。這樣讓學生充分的動腦、動手、動口，發(fā)揮學生的主體作用，從而有利于學生創(chuàng)造性思維的激發(fā)，調(diào)動了學生的個性、自主性和創(chuàng)造性，增強主人翁精神，從被動接受知識到主動獲取知識過程的轉(zhuǎn)化。

總之，探究性實驗教學的好處是不言自明的，通過學生的親身體會，培養(yǎng)的學生的自主、合作、探究的學習方式，提高了學生的物理科學素養(yǎng)和學習物理的興趣，調(diào)動了學生學習的主動性、積極性，充分發(fā)揮了學生的主體作用，也提高了課堂教學的效率。