淺談探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

劉全德

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)既是一種物理方法，又是一種物理思想，因此，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中占有極其重要的地位。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)既能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生更深刻、更牢固地掌握物理規(guī)律；能夠激勵(lì)學(xué)生熱愛科學(xué)；能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，建立正確的世界觀。

一、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及其重要性

所謂探究式教學(xué)，是指學(xué)生在學(xué)習(xí)概念和原理時(shí)，教師只是給他們一些事例和問題，讓學(xué)生自己通過閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論、聽講等途徑去獨(dú)立探究，自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論的一種方法。它的指導(dǎo)思想是在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自覺地、主動(dòng)地探索，掌握認(rèn)識(shí)和解決問題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的起因和事物內(nèi)部的聯(lián)系，從中找出規(guī)律，形成自己的概念。比如探究水沸騰的特點(diǎn)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究可以知道：水沸騰時(shí)，持續(xù)吸熱，溫度保持不變這一特點(diǎn)。并且在日常生活中能夠得到充分的利用，比如建議媽媽煮雞蛋的時(shí)候，水燒開之后可以用文火煮，可以節(jié)省天然氣?？梢?，在探究式教學(xué)的過程中，學(xué)生的主體地位、自主能力都得到了加強(qiáng)?！段锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》也明確指出：“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一?！睂⒖茖W(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承積累向知識(shí)的探究過程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化。切實(shí)貫徹素質(zhì)教育的要求，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和動(dòng)手能力。

二、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本步驟

1.提出問題、科學(xué)猜想

生活走向物理，物理走向社會(huì)。對(duì)于學(xué)生，在日常生活中已經(jīng)積累了許多經(jīng)驗(yàn)，但是對(duì)背后的道理并不知曉，對(duì)于一些生活日常現(xiàn)象不能夠用所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行解釋。即處于“知其然，不知其所以然”的境地。例如在學(xué)習(xí)凸透鏡成像的時(shí)候，首先通過多媒體先介紹照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡、眼鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡等等科學(xué)儀器。它們在學(xué)生的腦海中形成了一個(gè)個(gè)生動(dòng)活潑的畫面，并且心里有一個(gè)疑問：這些高科技儀器和凸透鏡有怎樣的關(guān)系呢？帶著一個(gè)個(gè)疑問，再進(jìn)行凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，這樣就增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)物理教學(xué)的探索欲望。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求或者生活環(huán)境提出問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，因?yàn)樘骄康膭?dòng)力來自于對(duì)問題的好奇、敏感和豐富的聯(lián)想與假設(shè)，來自于不同觀點(diǎn)的撞擊和辯論，而真理就是在不斷的進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)，才變成真理的。正如物理學(xué)家海森堡說：“提出正確的問題，等于解決了問題的一半?！蓖瑫r(shí)教師要根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，從教材和現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)，設(shè)置一些實(shí)驗(yàn)場景，提出富有創(chuàng)造性、啟發(fā)性的問題，讓學(xué)生在生活中猜想答案。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

學(xué)生在提出問題和科學(xué)猜想之后，應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)或者數(shù)個(gè)切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案，比如在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生利用單獨(dú)一個(gè)電流表或單獨(dú)一個(gè)電壓表測量一個(gè)電阻的阻值大小。教師同時(shí)放寬對(duì)學(xué)生的自由，讓其充分發(fā)揮，并且引導(dǎo)學(xué)生從生活實(shí)際提出自己的思路，設(shè)計(jì)總方案。教師也應(yīng)該鼓勵(lì)那些方案錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)者，幫助他們尋找錯(cuò)誤的原因，在找錯(cuò)過程中獲得相應(yīng)的知識(shí)，不能對(duì)出錯(cuò)學(xué)生進(jìn)行批評(píng)，以免影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性。

3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)方案之后，讓學(xué)生自由分組，獨(dú)立自主去完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。設(shè)計(jì)的方案可能不合理或不完善，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和修改，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、求實(shí)的科學(xué)素養(yǎng)。通過方案的實(shí)施學(xué)習(xí)到科學(xué)地研究方法，為今后的學(xué)習(xí)之路積累方法和經(jīng)驗(yàn)。

4.分析歸納得出結(jié)論和交流評(píng)估

實(shí)驗(yàn)操作完成之后，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄。各組之間相互比較、歸納、推理、概括和總結(jié)，從而得出與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的物理概念、基本實(shí)驗(yàn)原理和物理規(guī)律。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論，教師應(yīng)該在最后給出評(píng)價(jià)與指導(dǎo)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中存在不足和可取之處進(jìn)行相互探討并反思。

三、初中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用

傳統(tǒng)教學(xué)的突出特點(diǎn)是灌輸式的，老師講授理論知識(shí)，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)。接收的好壞全憑個(gè)人，沒有獨(dú)立思考、深入探究的時(shí)間。而探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生能夠充分參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在教學(xué)中，興趣能夠促進(jìn)學(xué)生去思考、探究、創(chuàng)新，它是發(fā)展思維，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的催化劑，是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、自覺性和創(chuàng)新性的一種內(nèi)在動(dòng)力。物理學(xué)科相對(duì)來說是最接近生活的學(xué)科，學(xué)生在進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)時(shí)，能夠?qū)?shí)驗(yàn)內(nèi)容跟生活實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的物理應(yīng)用的思考，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)科學(xué)地思考問題的能力。如在《串聯(lián)電路》這節(jié)中，要求學(xué)生用電池、導(dǎo)線等制作一個(gè)音樂盒，使之能夠發(fā)出優(yōu)美動(dòng)聽的音樂聲。這樣能給學(xué)生留下很深的印象。學(xué)生不僅對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握更牢，而且對(duì)物理學(xué)科的興趣就更濃了。學(xué)生自己可以利用紐扣電池和二極管等器材，制作漂亮精美的各式各樣的賀卡，動(dòng)手能力得到極大的提高。

四、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足之處

實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于自身的特性以及學(xué)生獨(dú)立自主的能力，探究式教學(xué)存在以下缺點(diǎn)：

1.規(guī)定時(shí)間內(nèi)完不成教學(xué)任務(wù)

實(shí)施探究式教學(xué)時(shí)只能夠選擇性應(yīng)用。一學(xué)期進(jìn)行適量的實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)即可。初中學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)重，而且物理課時(shí)有限，真正能夠去探究實(shí)驗(yàn)的時(shí)間是有限的。

2.制定試驗(yàn)計(jì)劃會(huì)費(fèi)很大的周折

3.不適合班容量大的班級(jí)教學(xué)

小班教學(xué)，由于人數(shù)較少，教師可以合理分配人數(shù)做實(shí)驗(yàn)，同時(shí)有充分的時(shí)間和精力去指導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)。大班教學(xué)，課堂會(huì)雜亂無序。

總之，物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利也有弊。但是我們還是要積極地、適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、探究能力和動(dòng)手操作的實(shí)踐能力。