在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力

郭小貴

【摘要】很多初中學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力還比較欠缺，教師在物理實(shí)驗(yàn)課上設(shè)計(jì)合理的情景、引導(dǎo)學(xué)生大膽地猜想，進(jìn)而能激發(fā)學(xué)生探究的欲望。通過培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論以及排除故障等各方面的能力，適當(dāng)?shù)臅r候利用多媒體等手段的幫助，從而提高初中生的物理實(shí)驗(yàn)探究的能力。

【關(guān)鍵詞】初中物理;興趣情景;探究能力;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);多媒體

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，很多學(xué)生喜歡物理也是因?yàn)槲锢碛袑?shí)驗(yàn)做。實(shí)驗(yàn)主要有兩種：演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。據(jù)筆者了解，目前還有一些初中學(xué)校的演示實(shí)驗(yàn)由教師來演示，而分組實(shí)驗(yàn)也是由教師手把手教學(xué)生怎么去做，這種教師“包辦”的方式固然流暢和省事，但是它使得學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)的主動性，也就沒有辦法培養(yǎng)學(xué)生的探究能力了。很多物理規(guī)律和結(jié)論都是通過實(shí)驗(yàn)而得出的，學(xué)生只有經(jīng)歷過實(shí)驗(yàn)探究的整個過程才能對實(shí)驗(yàn)結(jié)論刻骨銘心。在提倡素質(zhì)教育的今天，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)比背幾條物理公式和死記幾個結(jié)論更加難能可貴。本文就如何在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力給出一些小建議：

一、創(chuàng)設(shè)探究情景，激發(fā)學(xué)生探究的興趣

演示實(shí)驗(yàn)是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)過程中教師適時創(chuàng)設(shè)問題的情景能有效地激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突和碰撞，這種實(shí)驗(yàn)可以很好地激發(fā)出學(xué)生對于物理知識的探究興趣，使他們的思維發(fā)散開來。例如，我們在學(xué)習(xí)《浮力》這一節(jié)課時，探究浮力大小究竟與哪些因素有關(guān)時，教師可以簡單地介紹一下阿基米德利用浮力巧辯王冠真假的這個故事，通過這個故事提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們自己思考浮力究竟與哪些因素有關(guān)，每個學(xué)生都會有自己的想法，有的學(xué)生認(rèn)為浮力與液體中物體的大小有關(guān)，有的學(xué)生認(rèn)為它與這個物體的重量有關(guān)，還有的學(xué)生認(rèn)為浮力與這個物體的形狀有關(guān)，有些思維更加活躍的學(xué)生會想到浮力是不是在不同的液體中時是不一樣的，這樣就引發(fā)了學(xué)生的進(jìn)一步思考。教師可以提供水、酒精或者油等不同的液體給學(xué)生來測量一下相同的小球在這一些液體中所受的浮力情況，進(jìn)一步來判斷浮力大小究竟與哪些因素有關(guān)。這種簡單的實(shí)驗(yàn)并不會占用課堂太多的時間，但是它能夠充分地發(fā)揮學(xué)生的主動性，讓學(xué)生參與探究整個知識的過程，他們也就能夠更加清楚地記住這個知識點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上教師分析物體的受力情況討論物的浮沉條件，學(xué)生容易掌握。

二、學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究的能力

學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)觀察能力、思維能力、實(shí)踐能力搭建了一個很好的平臺。主要表現(xiàn)在：

（一）培養(yǎng)學(xué)生猜想和假設(shè)的能力

科學(xué)家們種種成功案例說明了，沒有大膽的猜想和假設(shè)，很難有偉大的發(fā)現(xiàn)。在實(shí)際的教學(xué)過程中，很多學(xué)生對于課本中所提到的問題不敢去想，只是等著教師去做實(shí)驗(yàn)，等著教師去告訴他們結(jié)果。這種情況嚴(yán)重地限制了學(xué)生的思維發(fā)散，初中是物理的入門時期，教師應(yīng)該在課堂上積極引導(dǎo)學(xué)生去做物理實(shí)驗(yàn)，對于像摩擦起電、光的折射、光的反射等這一類簡單的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該讓學(xué)生自己去大膽地猜想，去假設(shè)，進(jìn)而讓他們大膽地去做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)而培養(yǎng)他們對于學(xué)習(xí)物理的興趣。在課堂中，教師也要注意培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的自信心，鼓勵他們大膽地去猜想去假設(shè)各種物理情況。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的目的和現(xiàn)有的實(shí)際條件來制定的，包括完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡木唧w計(jì)劃，還有器材的選擇、器材的組裝、具體的實(shí)驗(yàn)步驟和計(jì)劃、科學(xué)探究方法的選取、實(shí)物的簡化等。例如，在學(xué)習(xí)《電阻》這一節(jié)課時，在探究“導(dǎo)體電阻大小與哪些因素有關(guān)”這一實(shí)驗(yàn)時應(yīng)該讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室中去做，給他們準(zhǔn)備好不同材料，不同規(guī)格的電阻絲，但是由于學(xué)生人數(shù)眾多，這種電阻絲可能并不能滿足他們的需求，這時可以引導(dǎo)他們發(fā)揮自己的想象力，可以嘗試把各種電阻絲進(jìn)行結(jié)合，比如，可以通過把現(xiàn)有的材料接長、合并、截短等手段來改變導(dǎo)線的長度或橫截面積，來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。各個小組之間也可以進(jìn)行合作，共同探究電阻大小與哪些因素有關(guān)，這樣既可以使學(xué)生在動手的過程中更加明白電阻的含義，也可以使學(xué)生們之間更加團(tuán)結(jié)，增強(qiáng)集體凝聚力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力

實(shí)驗(yàn)是一個完整的過程，不僅包括動手操作那一部分，還包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄。比如，在做“測量小燈泡的電阻”這一實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生測量完不同電壓下的小燈泡的電阻時發(fā)現(xiàn)幾個電阻值相差較大，這時學(xué)生會困惑：是不是誤差造成的呢？還是自己測量的數(shù)據(jù)有問題。這時候教師不應(yīng)當(dāng)直接告訴學(xué)生原因，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生們互相對比數(shù)據(jù)進(jìn)行討論。若學(xué)生能自己討論出正確的結(jié)果他們會欣喜若狂，若學(xué)生討論后還是不知道原因，教師再告訴他們答案他們也會恍然大悟。因此，在實(shí)驗(yàn)過程中教師要注意引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和數(shù)據(jù)分析的能力，這比教師告訴他們實(shí)驗(yàn)結(jié)論好得多。

（四）培養(yǎng)學(xué)生排除實(shí)驗(yàn)故障的能力

所有的實(shí)驗(yàn)都不是一下子就可以完成的，都是要一步一步去完成的，這個過程中，學(xué)生可能會遇到很多的挫折。有些不愛動腦筋的學(xué)生總在出現(xiàn)問題時不加思索地舉手發(fā)問。遇到這種情形教師不要立即告訴他們答案，而應(yīng)激發(fā)、引導(dǎo)他們，讓他們自己通過靈活運(yùn)用所學(xué)的知識來解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障或問題。比如，在做“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時，經(jīng)常會出現(xiàn)諸如小燈泡亮、電流表或電壓表沒示數(shù)或者說是讀數(shù)太小、指針反偏等問題，當(dāng)他們遇到這些問題時，教師不要動手去幫他們解決，要引導(dǎo)他們?nèi)z查一下，是不是自己的電路接觸不良或發(fā)生短路了，引導(dǎo)他們?nèi)z查自己的電流表，電壓表有沒有接反，引導(dǎo)他們排除故障，這樣既可以使他們加深對實(shí)驗(yàn)的印象，也可以增強(qiáng)他們解決實(shí)際問題、排除故障的能力。

三、利用多媒體教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力

有些簡單的實(shí)驗(yàn)，教師可以在課堂中引導(dǎo)學(xué)生去做，也可以在實(shí)驗(yàn)室中讓每一個學(xué)生去親手操作。但是對于那些難度比較大，比較抽象的探究性實(shí)驗(yàn)，教師可以借助于多媒體，讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)的操作步驟，這有助于突破難點(diǎn)，讓學(xué)生更加直觀地了解實(shí)驗(yàn)的原理以及感受實(shí)驗(yàn)的樂趣，從中掌握物理實(shí)驗(yàn)探究的方法。例如在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，教師可利用多媒體模擬演示凸透鏡成像的光路圖，使學(xué)生對于光源、凸透鏡、光屏三者不共軸時的成像情況及物距雖在一倍焦距到二倍焦距之間但逐漸接近焦距時的成像范圍有了直觀、清晰的空間印象，為學(xué)生后續(xù)探究、現(xiàn)象分析提供了依托。

四、結(jié)語

總之，在初中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師要讓學(xué)生參與到探究實(shí)驗(yàn)的每一個環(huán)節(jié)，讓他們?nèi)フ娼?jīng)歷挫折以及體會親自解決問題后的那種成就感，而這種成就感會徹底激發(fā)學(xué)生的潛能以及下一次繼續(xù)探究的欲望。只要教師敢放手給學(xué)生做，并加以合理的引導(dǎo)，學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力一定可以得到提高。

[本文系增城區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度課題“探究式教學(xué)在農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐研究”（課題編號：ZC2020087）研究成果]

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧江樓，鄧明麗，陳葉欣.新課改下中學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力情況調(diào)查及培養(yǎng)策略[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018（27）.

[2]楊賢書.淺議初中物理自主學(xué)習(xí)課堂的建構(gòu)[J].2019全國教育教學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展高端論壇論文集（卷十一）[C]，2019.