初中物理探究性實驗教學(xué)策略

盧義剛

一、探究性實驗教學(xué)的誤區(qū)

探究性實驗教學(xué)，是一種讓學(xué)生通過科學(xué)探究實驗學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的教學(xué)活動。這一教學(xué)活動的目的，是使學(xué)生通過獨立思考和親身實踐，體驗科學(xué)探究的過程和樂趣，發(fā)展科學(xué)探究能力。目前，初中物理教師越來越重視探究性實驗教學(xué)，科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié)在物理課堂也得到了越來越多的體現(xiàn)。但是，在具體教學(xué)實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)部分物理教師的探究性實驗教學(xué)還存在著一定的問題。

1.過度探究。

許多物理教師認為，只要是教材上提到的實驗，就必須開展探究活動，否則會達不到既定教學(xué)目標(biāo)。有的教師甚至將非探究性實驗改成探究性實驗，帶領(lǐng)學(xué)生進行不必要的探究。殊不知，探究性實驗不能“為了探究而探究”或“一味探究”，而是要基于學(xué)情，具體問題具體分析。因此，在探究性實驗教學(xué)中，教師要把握好“度”，避免過度探究。

2.面面俱到。

許多物理教師在探究性實驗教學(xué)中，過于追求環(huán)節(jié)的完整性，力求面面俱到，結(jié)果造成學(xué)生只能按照按教師的“預(yù)定程序”進行“機械式”探究。學(xué)生為了在有限時間內(nèi)完成既定任務(wù)而疲于奔命，對于自己究竟掌握了多少知識，以及哪些知識是最重要的，卻不得而知。實際上，這已嚴重違背了探究性實驗教學(xué)的初衷，阻礙了探究活動的正常開展。

3.缺乏邏輯。

有些教師在實驗過程中，為了趕流程，用想當(dāng)然的方式處理學(xué)生的反應(yīng)，強行要求學(xué)生按照教師限制的框架去理解問題。學(xué)生壓制心頭疑問，難以理解實驗結(jié)果，不但無法掌握知識，有時甚至強化了錯誤認知。這樣缺乏邏輯的教學(xué)方式，顯然無法有效達成探究性實驗教學(xué)的目的。

4.流于形式。

在開展合作式實驗探究時，教師須事先對學(xué)生實行異質(zhì)分組，合理搭配，以保證各組順利完成探究任務(wù)，讓每個學(xué)生都能有收獲感，從而對物理學(xué)習(xí)保持興趣。但是，有些教師卻沒有合理分組，造成各組表現(xiàn)差異較大：有的組“轟轟烈烈”， 組員之間通力合作，探究成果顯著，收獲滿滿;有的組“冷冷清清”，沒有“領(lǐng)頭雁”，組員之間不知道怎么合作，探究也流于形式，毫無收獲。

二、探究性實驗教學(xué)的策略

探究性實驗教學(xué)活動究竟應(yīng)怎樣開展呢？ 筆者認為，可以從以下幾個方面著手。

1.基于學(xué)情，選擇實驗種類。

初中物理探究性實驗教學(xué)一般可分為驗證性探究實驗與歸納性探究實驗兩種。驗證性探究實驗，是指教師直接告知學(xué)生某個物理概念或規(guī)律，讓學(xué)生通過模仿進行驗證性實驗，從而達到鞏固知識的目的。例如，“探究光的折射特點”“探究影響電功大小的因素”等，都是驗證性探究實驗。歸納性探究實驗，則是以項目化學(xué)習(xí)的方式開展的。教師預(yù)先給出實驗?zāi)康?，引?dǎo)學(xué)生做出猜想與假設(shè)。然后，學(xué)生自主設(shè)計實驗并動手操作，通過實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析，歸納出實驗結(jié)論，并在此基礎(chǔ)上進行交流評估。在這一過程中，學(xué)生設(shè)計和操作實驗的能力都會得到提高。例如，“探究平面鏡成像特點”“探究光的反射定律”等，都是歸納性探究實驗。

驗證性探究實驗和歸納性探究實驗有時是可以互換的。教師甚至可以在同一節(jié)課中根據(jù)不同學(xué)情，讓學(xué)優(yōu)生進行歸納性探究實驗，讓學(xué)困生進行驗證性探究實驗。例如，在進行“探究電熱與哪些因素有關(guān)”這一歸納性探究實驗時，教師可以根據(jù)學(xué)生層次的不同，讓學(xué)有余力的學(xué)生按照原計劃進行歸納性實驗;而對于那些基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，教師可以參考教材中“探究影響電功大小的因素”的實驗，將“探究電熱與哪些因素有關(guān)”變?yōu)轵炞C性探究實驗。事實證明，只有基于學(xué)情來選擇實驗種類，才能真正實現(xiàn)因材施教，取得預(yù)期效果。

2.有舍有得，突出重點環(huán)節(jié)。

課標(biāo)指出，課堂實驗教學(xué)不一定要經(jīng)歷所有的探究環(huán)節(jié)，對各個探究要素面面俱到，而應(yīng)有所側(cè)重。探究性實驗教學(xué)的設(shè)計，既要整體考慮對學(xué)生的科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，又要分別考慮每次探究活動的側(cè)重點。教師要基于教材和學(xué)情，樹立“有舍方可有得”的設(shè)計思想，才能在有限的時間內(nèi)突出重點探究環(huán)節(jié)。一次探究活動，可以包含某些探究要素;一系列的探究活動，便可以涵蓋所有要素，并使相應(yīng)的探究能力得到培養(yǎng)。這是一條由“點”到“線”再到“面”，符合學(xué)生認知發(fā)展規(guī)律的路徑。這一路徑不僅有利于學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi)完成探究任務(wù)，而且能突出側(cè)重點，使探究過程更加深入、具體，從各個角度循序漸進地提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

例如，在進行“觀察碘錘中的物態(tài)變化”的探究活動時，學(xué)生首次遇到碘錘這種器材，不太了解該如何操作。此時，教師無須在“設(shè)計實驗”環(huán)節(jié)過度糾纏，可直接告知學(xué)生操作方法，讓學(xué)生騰出更多時間去開展“進行實驗與搜集證據(jù)”“分析與論證”等環(huán)節(jié)。在后續(xù)的復(fù)習(xí)課或習(xí)題課上，教師可以讓學(xué)生查閱碘的熔點、沸點，酒精燈外焰的溫度等資料，分析此實驗為什么不選擇用酒精燈加熱。

3.注重設(shè)計，提升思維品質(zhì)。

在探究性實驗教學(xué)中，開展基于證據(jù)的猜想和自主設(shè)計實驗的訓(xùn)練，是提升學(xué)生思維品質(zhì)的重要途徑。例如，在“探究電熱與哪些因素有關(guān)”的實驗中，教師應(yīng)讓學(xué)生結(jié)合情境大膽猜想，并要求他們針對每一個猜想進行舉證。只要舉證得到其他學(xué)生認可，教師都應(yīng)將猜想結(jié)果羅列在黑板上。在此基礎(chǔ)上，教師和學(xué)生共同進行推理，將無邏輯的猜想刪除，然后對剩下的合理猜想進行實驗設(shè)計。針對學(xué)生猜想電流、電壓、電阻都對電熱有影響的情況，教師可以通過兩種邏輯推理方法來說明電壓無須考慮。方法1：因為是電流對電阻做功才產(chǎn)生了電熱現(xiàn)象，所以要先考慮電流、電阻是影響電熱的因素，再結(jié)合歐姆定律I=U/R可知，在已經(jīng)考慮電流和電阻的情況下，電壓可舍去。方法2：采用類比法。電流或電壓的大小，會改變燈絲的溫度，而燈絲的溫度會影響燈絲的電阻的大小，但不能說電壓或電流影響了燈絲的電阻。同理，電壓影響了電流，而電流是影響電熱的主要因素，但不能說電壓影響了電熱。

4.異質(zhì)分組，實現(xiàn)有效合作。

教師在進行探究性實驗教學(xué)前，要有意識地將班級學(xué)生進行異質(zhì)分組。異質(zhì)分組就是把學(xué)習(xí)成績、興趣愛好、智力、性格等因素各不相同的學(xué)生編成一個小組。異質(zhì)分組可以基本保證各小組之間的實力均衡，從而避免出現(xiàn)各小組水平兩極分化的現(xiàn)象。同時，異質(zhì)分組可以很好地發(fā)揮組內(nèi)成員的榜樣作用，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，豐富思維方式，從而促進合作探究的有效完成。

總之，初中物理教師在進行探究性實驗教學(xué)時，要基于教材和學(xué)情，突出重點，通過異質(zhì)分組實現(xiàn)有效合作，以達成培養(yǎng)學(xué)生自主實驗?zāi)芰?、提升思維品質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)。

（作者單位：江蘇省南京市金陵中學(xué)龍湖分校）