探究實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用

徐國棟

[摘 要]物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在初中物理教學(xué)中，教師要走出“灌輸式”的誤區(qū)，就要引導(dǎo)學(xué)生在課堂上開展探究實(shí)驗(yàn)，在探究實(shí)驗(yàn)的過程中強(qiáng)化物理感知、培養(yǎng)問題意識、提升創(chuàng)新能力，以此促進(jìn)他們物理核心素養(yǎng)的提升。

[關(guān)鍵詞]初中物理；探究實(shí)驗(yàn)；學(xué)生

[中圖分類號] G632.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）03-0053-02

在“以學(xué)生為中心”的課堂教學(xué)理念下，初中物理課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是探究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在物理探究的過程中習(xí)得物理知識，促進(jìn)物理素養(yǎng)的提升。物理這門學(xué)科的特點(diǎn)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，學(xué)生要深入理解知識，離不開物理實(shí)驗(yàn)，所以，初中物理教師必須重視探究實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的運(yùn)用，以此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高效的物理探究學(xué)習(xí)，找到促進(jìn)學(xué)生物理自主學(xué)習(xí)能力提高的方法與途徑。

一、借助探究實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化物理感知

1.借助探究實(shí)驗(yàn)，感知物理概念

物理學(xué)科中有很多物理概念是看不見的，盡管初中生已經(jīng)儲備了一定的經(jīng)驗(yàn)，但他們剛開始學(xué)習(xí)物理，很難把一些抽象化的物理概念進(jìn)行有效感知。如果教學(xué)中對于物理概念的教學(xué)沒有一些形象化的載體，就會讓學(xué)生倍感枯燥。探究實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬岩恍o形的物理概念有形化，能夠有效地促進(jìn)學(xué)生對物理概念的感知。

例如，對于“摩擦力”這一物理概念，盡管在生活中比比皆是，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)摩擦力之前大多沒有真正地認(rèn)識過它，在開展相關(guān)的教學(xué)時，又沒有機(jī)會實(shí)踐。所以為了給予學(xué)生實(shí)際的體驗(yàn)，可以讓其在課堂上開展“小車運(yùn)動”的探究實(shí)驗(yàn)。在這個實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以感受到接觸面不同或小車重量不一樣時小車運(yùn)動的動力，通過對比不同情況下的動力來學(xué)習(xí)摩擦力。這就把摩擦力的相關(guān)知識立體化了，從而加深學(xué)生對這一物理概念的感知。

2.借助探究實(shí)驗(yàn)，感知物理現(xiàn)象

物理這門學(xué)科凝結(jié)了人類對自然的智慧，它來源于生活，發(fā)展也必然不會脫離固定的自然規(guī)律。如果基于學(xué)習(xí)行為普遍規(guī)律的視角，針對物理這門學(xué)科的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)源自學(xué)生對日常生活的觀察；如果基于物理的視角來看，實(shí)際上就是通過對簡單事物的仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)并歸納其中潛在的科學(xué)規(guī)律，由此必然可以為日后更深層面的學(xué)習(xí)奠定良好的根基。在初中物理教學(xué)中，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)的過程中對一些物理現(xiàn)象進(jìn)行感知。

例如，在教學(xué)“光現(xiàn)象”這一內(nèi)容時，教師首先應(yīng)明確教學(xué)框架，以光的概念為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生展開對主要物理現(xiàn)象的探究，之后深入了解光的應(yīng)用。通過科學(xué)的設(shè)計(jì)之后，引入探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)的過程中對生活中的“光現(xiàn)象”進(jìn)行直觀化感知，這樣，就能夠有效地促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的提升。

二、借助探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)問題意識

1.借助探究實(shí)驗(yàn)，提出物理問題

例如，在教學(xué) “沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系”時，我制訂了如下實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在燒瓶中加入半瓶熱水，然后固定在酒精燈上方加熱至沸騰。（2）在水沸騰了幾分鐘之后，把燒瓶口用帶有尖嘴的玻璃管橡皮塞塞住，此時要確保尖嘴部分朝著燒瓶內(nèi)，在發(fā)現(xiàn)有水蒸氣冒出來以后，立即把螺旋夾擰緊并滅掉酒精燈。然后等水不再沸騰時把燒瓶完全浸沒在裝有冷水的大燒杯里，并觀察水的沸騰現(xiàn)象。（3）倒置燒瓶，把橡皮管置于燒杯里，然后把螺旋夾擰松，觀察燒杯中的液體是否有顏色變化。學(xué)生在操作了這個實(shí)驗(yàn)之后，提出了“燒杯里為何會有紅色液體噴出？”這一問題，有的學(xué)生還對沸點(diǎn)和氣壓的關(guān)系提出了相應(yīng)的問題。在觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和進(jìn)行了理論分析之后，學(xué)生得出以下結(jié)論：沸點(diǎn)受氣壓的影響，氣壓增大沸點(diǎn)升高，氣壓降低沸點(diǎn)也隨之降低。這樣，在這個過程中，學(xué)生開展的物理學(xué)習(xí)活動就是高效化的。

2.借助探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)物理質(zhì)疑

在具體的學(xué)習(xí)過程中，如果學(xué)生可以針對客觀事物產(chǎn)生懷疑，必然有助于提升其自主思維能力，能夠有效地激活他們主動探究新知的意愿。問題意識實(shí)際上就是學(xué)生在面對未知的時候，會自發(fā)產(chǎn)生的疑問，并在自主分析的基礎(chǔ)上有效解決這一疑問。物理學(xué)科最普遍的學(xué)習(xí)方式就是實(shí)驗(yàn)，因此在探究性教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)掘問題的引導(dǎo)功能，以此培養(yǎng)并提升學(xué)生針對問題的分析以及解決能力。

例如，在開展“沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過程中，我首先為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了引導(dǎo)性提問，并按照以下步驟開展實(shí)驗(yàn)：（1）往燒瓶中加入一半的水并在酒精燈的加熱下直至沸騰。（2）在加熱一段時間之后，將燒瓶口用橡皮塞封住，同時在橡皮塞上帶用尖嘴的玻璃管且尖嘴一端朝向瓶內(nèi)，此時水蒸氣會通過橡皮管向外噴出，擰緊螺旋夾之后移開酒精燈，水逐漸減緩了沸騰的速度，在大燒杯中放入冷水，并將燒瓶浸沒于其中，再次對水的沸騰進(jìn)行觀察。（3）倒置燒瓶并且將橡皮管的一端放置于燒杯的紅色液體中，同時松開螺旋夾，仔細(xì)觀察燒杯中液體顏色的改變。通過這一實(shí)驗(yàn)過程，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)出現(xiàn)紅色液體之后必然會引發(fā)質(zhì)疑，同時，對于教材中氣壓以及沸點(diǎn)之間關(guān)系的問題也會由此得到驗(yàn)證。

可見，教師應(yīng)當(dāng)加大對教學(xué)過程中質(zhì)疑的關(guān)注，借助問題情境引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)并提升他們的質(zhì)疑能力。通過這一過程還可以使學(xué)生養(yǎng)成良好的仔細(xì)觀察的習(xí)慣，這都有助于提升學(xué)生的質(zhì)疑能力。

三、借助探究實(shí)驗(yàn)，提升創(chuàng)新能力

在物理的整個知識系統(tǒng)中，不同的知識點(diǎn)有著較大的關(guān)聯(lián)，對于新問題的解答也需要利用已有的知識點(diǎn)，這就要求學(xué)生把物理知識系統(tǒng)化。對于初中物理的教學(xué)，教師應(yīng)該在保證學(xué)生掌握知識重難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對知識的來龍去脈有清晰的了解，讓學(xué)生能“知其然并知其所以然”，幫助學(xué)生深刻理解物理的本質(zhì)，有利于提高學(xué)生靈活運(yùn)用物理知識解決問題的能力。同時，教師應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中把新舊知識緊密結(jié)合，激勵學(xué)生大膽思考和猜想、敢于創(chuàng)新，在實(shí)驗(yàn)中做好有用數(shù)據(jù)和信息的記錄。除此之外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后，教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，并對自己的不足之處進(jìn)行反思，以求改進(jìn)。

例如，在教學(xué)“測量物質(zhì)密度”一課時，我先對天平進(jìn)行調(diào)平操作，再稱量出不同石頭的質(zhì)量并讓學(xué)生記錄下來；然后對水的體積進(jìn)行測量，即先在燒杯中裝滿水并記錄燒杯的容積；接著把石頭用繩子系上慢慢沉入水中；最后拿出石頭測出杯中剩余水的體積。這樣就可以用密度公式把石頭的密度計(jì)算出來了。完成這個基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之后，我又拋出了一個問題：請大家思考一下，假設(shè)現(xiàn)在只有一個量筒或一個天平，我們可以用什么辦法來測出一個物體的密度呢？學(xué)生對這個問題進(jìn)行分組探討，共同合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)新意識，最終找到解決這個問題的辦法。

可見，在這樣的教學(xué)中，學(xué)生的創(chuàng)新思維能力可以得到有效激活，他們能夠根據(jù)自己的原有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造性地解決問題，從而在這個過程中促進(jìn)創(chuàng)新能力的發(fā)展。

總之，為了培養(yǎng)和提高學(xué)生的思維能力和動手實(shí)踐能力，初中物理教師在新課程改革的引導(dǎo)下要重視探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，這種方法的教學(xué)效果顯著，對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力等方面的提高影響深遠(yuǎn)。在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，初中物理教師一定要利用好這種方法來進(jìn)行情境和問題的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)和自主探究的好習(xí)慣，保證自主探究能力得到不斷提高和發(fā)展。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 陳揚(yáng)清.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新思路[J].教育教學(xué)論壇，2016（1）.

[2] 剛正祥. 利用綜合實(shí)踐活動拓展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法與策略[J]. 中國校外教育，2016（10）.

（特約編輯 斯 陌）endprint