探究實驗讓課堂“活”起來
——淺談初中物理探究實驗教學(xué)的應(yīng)用

周文文

物理學(xué)（physics）即萬物皆有理，指事物的內(nèi)在規(guī)律、事物的道理，是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運動規(guī)律的自然科學(xué)，是一門以實驗和觀察為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。

受中國傳統(tǒng)應(yīng)試教育的文化影響，僵化的實驗教學(xué)扼殺了學(xué)生的想象力，阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性、操作能力、探究意識，學(xué)生的創(chuàng)新能力、科學(xué)素養(yǎng)也得不到良好的培養(yǎng)。這樣教出來的學(xué)生一遇到需要動手的關(guān)鍵情況就不知所措，不會思考，更不知道下手如何解決。針對這種現(xiàn)狀，本人將分別從演示實驗、探究實驗和課外實驗三方面淺談初中物理實驗教學(xué)的應(yīng)用。新課程強調(diào)科學(xué)探究，教學(xué)活動中教師學(xué)會靈活綜合的運用不同的方法和有效策略，讓學(xué)生從中獲得的知識與其他方式獲得知識進行聯(lián)系，奠定可廣泛遷移的科學(xué)知識基礎(chǔ)。其次，《標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào)科學(xué)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要途徑，教師應(yīng)綜合運用各種手段讓學(xué)生進行探究實驗。如此一來，學(xué)生能在實踐中發(fā)現(xiàn)實驗的真諦。

例如：在演示實驗《分子動理論的初步知識》一課中教師先演示以下實驗引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗并根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。實驗內(nèi)容：玻璃杯中先裝入半杯玉米粒，再裝入半杯花生，蓋上杯蓋，來回搖動杯子，再把杯子倒立靜置，發(fā)現(xiàn)原本被玉米粒和花生填滿的玻璃杯，在來回搖動之后，玻璃杯又有了空間，可以繼續(xù)裝花生。教師出示一根試管（試管里面裝有半試管水）、插有玻璃管的橡皮塞和適量的滴有紅墨水的酒精。請學(xué)生思考討論實驗方案以及思考觀察到什么現(xiàn)象說明分子間有空隙、觀察到什么現(xiàn)象說明分子間沒有空隙。為了提高學(xué)生實驗操作成功的概率，教師演示整個實驗操作過程，并提示學(xué)生在實驗操作過程中注意以下三點：第一、一定要用酒精把試管灌滿；第二、確保橡皮塞塞緊試管口，不會有酒精滲出；第三、用手指摁住玻璃管的一端，緩慢上下顛倒試管。學(xué)生利用桌面上的空礦泉水瓶和注射器設(shè)計實驗證明分子間存在斥力。自主設(shè)計出擰空礦泉水瓶、利用注射器壓縮空氣和利用注射器壓縮水的實驗方案。最后通過實驗可以得出實驗結(jié)論：分子間存在斥力。

本節(jié)課用大量的實驗、事例或音像資料等，來檢驗或說明“猜想”。一方面，為學(xué)生提供豐富的感性材料，讓學(xué)生在頭腦中自主建構(gòu)、“生成”分子動理論的基本觀點；另一方面，也是對學(xué)生進行科學(xué)方法的隱形教育，在潛移默化之中，讓學(xué)生意識到，猜想和假說必須接受大量實踐的檢驗，方能形成科學(xué)理論。

又如：在探究實驗《認識滑輪》一課中，教師給定條件讓學(xué)生自主設(shè)計方案。具體方案如下：假期，小聰父子倆打算在他們家的三樓陽臺建一個小花園，可是這么多的泥土怎么搬上去呢？他們可不想一次一次的上下樓搬運呢！爸爸找來了一些工具，有結(jié)實的長木棒一根（約兩層樓高），長繩一條，一個帶提手的桶，還有一個高約2m的三角支架。利用這些工具，你能幫小聰他們設(shè)計一套搬運方案嗎？想一想你的設(shè)計是否存在哪些缺點？在學(xué)生設(shè)計的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)概況提出滑輪的概念，通過實物、圖片、視頻等方式，認識滑輪的結(jié)構(gòu)。然后接活動一，讓學(xué)生根據(jù)觀察，體驗用滑輪提升重物，發(fā)現(xiàn)兩種不同的工作方式，提出定滑輪和動滑輪的概念。根據(jù)體驗，得出兩種滑輪工作時施力方向不同。提出關(guān)于兩種滑輪是否省力的猜想，并提出實驗方案，請同學(xué)們來展示。在進行學(xué)生分組實驗，一組驗證動滑輪，另一大組驗證定滑輪。最后，學(xué)生設(shè)計的實驗：通過定滑輪和動滑輪都可以將物體提升，如果使用杠桿，能否使用大小和方向相同的力完成任務(wù)呢？

在這節(jié)課中教師給定條件讓學(xué)生順著指導(dǎo)思路去思考、討論、分析，使其思維有序，對學(xué)生進行由簡單入復(fù)雜，由淺顯到本質(zhì)的過程，引導(dǎo)學(xué)生進行探究性的學(xué)習(xí)，學(xué)生在自主探究過程中興趣盎然，真正體會到了搞科研的樂趣，培養(yǎng)了學(xué)生具體的創(chuàng)新能力。

再如：在課外實驗《探究流體壓強與流速的關(guān)系》一課中，設(shè)計四個學(xué)生分組實驗：流體流速變化時的奇妙現(xiàn)象。

實驗一：往兩張下垂的紙（相隔約10cm）中間向下吹氣，觀察并記錄兩張紙的運動情況。

實驗二：三支蠟燭，旁邊兩支點燃，中間的不點燃。用吸管對準(zhǔn)中間蠟燭的燭芯水平吹氣，觀察并記錄旁邊蠟燭的燭焰的運動情況。

實驗三：水槽中有兩個乒乓球。相距約5cm，待乒乓球靜止時（球不要靠到容器壁），用吸滿水的注射器在水下往乒乓球的中間水平地注射水流，觀察并記錄乒乓球的運動情況。

實驗四：將乒乓球置于軌道上，相距約5cm，待乒乓球靜止時，用吸管往兩乒乓球的中間吹氣，觀察并記錄乒乓球的運動情況。

學(xué)生們可以熟練實驗步驟，減少盲目性，避免忙亂操作。既培養(yǎng)了學(xué)生的實驗技能又培養(yǎng)了學(xué)生合作交流、學(xué)會學(xué)習(xí)的能力，使教學(xué)形散神聚。并且學(xué)生自己動手帶來的快樂體驗和觀察演示所帶來的愉悅感是完全不同的。

總之，物理學(xué)科的特點決定了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難度，認識到物理知識在實踐中的應(yīng)用，他們的思維活動更積極主動，課堂中學(xué)到的內(nèi)容會更好的理解吸收。既培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦習(xí)慣和實驗技能，同時又挖掘?qū)W生的動手實踐的創(chuàng)造潛力、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析物理問題和解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，對全面提高初中物理教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。