利用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生探究能力

金鵬

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1672-1578（2017）10-0205-01

隨著新課改的實(shí)施，當(dāng)今的課堂教學(xué)不再單純是知識的學(xué)習(xí)，在讓學(xué)生獲得知識的同時，還要做到學(xué)生能力的提高。物理是初中階段的基礎(chǔ)性課程之一，在初中物理教學(xué)中，教師要善于運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

1.改進(jìn)和優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)，突出科學(xué)探究

教學(xué)實(shí)踐中，我將光的反射定律、歐姆定律等演示實(shí)驗(yàn)都設(shè)計(jì)成了探索性的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

例如：在"大氣壓的測定"這節(jié)課的教學(xué)中，如果教師按教材依葫蘆畫瓢，直接運(yùn)用托里拆利實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論，雖然能測得大氣壓值，但這種生硬的灌輸式的教學(xué)，學(xué)生只知其然，達(dá)不到知其所以然的目的，我設(shè)計(jì)成探究式教學(xué)，教學(xué)效果則有很大不同：（1）將裝滿水的瓶子，安上一個帶玻璃管的塞子，分析為什么吸不到水？（2）讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定大氣壓的值。（3）將兩端開口的玻璃管插入水槽中，分析為什么管內(nèi)外水面相平？（4）把玻璃管中安上活塞，排出管內(nèi)空氣，向上拉動活塞，分析為什么水柱能上升？（5）分析若玻璃管足夠長時，水柱是否會一直隨著上升？（6）在水柱不隨活塞上升而上升時，你能從中悟出什么？（7）設(shè)想一下，怎樣使管內(nèi)水面以上部分達(dá)到真空狀態(tài)，從而精確地測出大氣壓的值？（8）這個實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駬Q用酒精或水銀等其它液體來完成？選用哪種液體最合適？按此"質(zhì)疑、實(shí)驗(yàn)、探索、解疑"的探索方式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生像科學(xué)家一樣親自參與科學(xué)探究與發(fā)現(xiàn)，這不僅有利于調(diào)動學(xué)習(xí)思維的積極性，激發(fā)靈感、產(chǎn)生頓悟，而且還可以使他們的創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng)。

2.以探究的思想改進(jìn)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

教學(xué)中我把部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)改成探索性實(shí)驗(yàn)，并增加了一些探索實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以拓展學(xué)生的思維領(lǐng)域。通常采用以全班討論或小組討論的形式進(jìn)行。由于學(xué)生思考問題的方式和角度不同，討論中可能出現(xiàn)多種實(shí)驗(yàn)方案，這些方案只要合理有效，就及時肯定，并讓學(xué)生去做，不必要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)和書上給出的實(shí)驗(yàn)相同。例如：在"測小燈泡功率"的實(shí)驗(yàn)中教師沒有給出具體的步驟，一切由學(xué)生自行完成，結(jié)果我在巡視實(shí)驗(yàn)的時候發(fā)現(xiàn)，各小組都有明確的實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計(jì)出了開放性的記錄表格，記錄了燈絲在不亮、較暗、正常發(fā)光、較亮、燒壞幾種情況下的電壓、電流和功率。實(shí)驗(yàn)后學(xué)生多方向、多角度的分析觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，從而開放性地歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

分組實(shí)驗(yàn)時強(qiáng)調(diào)小組成員要有明確分工，加強(qiáng)小組間的合作與討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組將自己的探究過程，收集的證據(jù)和作出的結(jié)論，包括沒有解決的問題向全班報告，然后經(jīng)過質(zhì)疑答辨和討論，作出結(jié)論，達(dá)成共識，使大家都分享到探究成果。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

為培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，讓學(xué)生根據(jù)物理原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。我按學(xué)生不同程度確定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。采用的方法一是寫出實(shí)驗(yàn)報告或提出實(shí)驗(yàn)方案，組織學(xué)生討論比較，選擇最佳的可行性方案，統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。二是師生自編或精選一些探索性、綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)問題，讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn)。

例如：學(xué)生在學(xué)習(xí)了通電導(dǎo)體在磁場中會受力運(yùn)動，通電線圈在磁場里會受力轉(zhuǎn)動，這是電動機(jī)的原理后。有的同學(xué)提出：如果把通電的液體放入磁場中，結(jié)果會怎樣？學(xué)生猜想之后自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，結(jié)果設(shè)計(jì)了多種實(shí)驗(yàn)，可以使通電液體在磁場中運(yùn)動。例如將裸銅絲彎成封閉的圓環(huán)嵌入玻璃器的邊沿作為一個電極、把一小段碳棒放入玻璃器的中央作為另一個電極，向玻璃器內(nèi)倒入電解質(zhì)（食鹽水），再把玻璃器的一半圓面"卡"在馬蹄形的磁場中，用導(dǎo)線把學(xué)生電源、變阻器、裸銅環(huán)、碳棒串聯(lián)起來。接通電源，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，使其電阻逐漸減小，電流隨之逐漸增大，會觀察到鹽水由慢到快的旋轉(zhuǎn)起來，現(xiàn)象很明顯。

問題可以由學(xué)生自己提出，也可以由教師提出。例如：在做完瓶吞雞蛋的實(shí)驗(yàn)后，提問：如何把吞進(jìn)瓶中的雞蛋完整地取出來？引導(dǎo)學(xué)生分析壓進(jìn)瓶內(nèi)，靠的是瓶內(nèi)外的壓力差，反過來也可再用瓶內(nèi)外的壓力差，將雞蛋壓出來，學(xué)生討論得出一些切實(shí)可行的辦法：①把瓶倒過來讓雞蛋堵住瓶口后，放入一個密封容器中減小容器內(nèi)的氣壓，瓶內(nèi)外的壓力差使雞蛋從瓶內(nèi)吐出來。②把瓶子倒過來，讓雞蛋堵住瓶口，再給瓶子加熱，使瓶內(nèi)的氣壓高于瓶外氣壓，雞蛋也會被吐出來。我發(fā)動學(xué)生課后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到很多的問題，他們不斷地克服困難改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果學(xué)生把廣口瓶換成150ml平底燒瓶，把去殼的熟雞蛋換成去殼的熟鵪鶉蛋，實(shí)驗(yàn)時把一端浸過酒精棉的鐵絲點(diǎn)燃后，迅速插入燒瓶中，待燃燒片刻后抽出鐵絲，再迅速將鵪鶉蛋放在瓶口上，過一會即可看到鵪鶉蛋沿著燒瓶頸慢慢下滑到瓶底，這樣改進(jìn)可見度增大，生動形象地證明了大氣壓的存在。把燒瓶倒立，使鵪鶉蛋堵住瓶口（小頭向下），然后把燒瓶固定在鐵架臺上，用毛巾包住瓶底，并不斷把熱水慢慢注到毛巾上，一會燒瓶就會吐出鵪鶉蛋。

教材中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及操作方法雖然都是經(jīng)過反復(fù)證明了的，但實(shí)驗(yàn)操作方法仍然存在著這樣或那樣的不足，而且方法都只有一種，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。為此教師可以有意識地創(chuàng)造一種探索氛圍，比如提出"應(yīng)該進(jìn)行怎樣的設(shè)計(jì)"、"為什么要這么做"、"換一種方法能不能做"等問題并運(yùn)用多角度思考法、缺點(diǎn)列舉法、逆向思維法等方法，引導(dǎo)學(xué)生探索，對其不足加以改進(jìn)。

總之，改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，是新課改的需求，在初中物理教學(xué)中，教師一定要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容需要，發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢作用。endprint