初中物理教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的提升途徑分析

甘肅省金昌市第五中學(xué) 李立仙

初中階段，開(kāi)展物理學(xué)科教學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的基礎(chǔ)。尤其在新課改后，開(kāi)展物理教學(xué)對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度明顯提升。教師在教學(xué)時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合物理學(xué)科特點(diǎn)，發(fā)揮教材載體作用，圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生探究能力進(jìn)行培養(yǎng)，著力構(gòu)建探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在教學(xué)中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)當(dāng)中，促使課堂教學(xué)充滿活力?；诖耍處煈?yīng)對(duì)探究性物理實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行構(gòu)建，并結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)際與基本學(xué)情等，對(duì)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的各類問(wèn)題進(jìn)行思考，設(shè)計(jì)出具備可行性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，不斷提升學(xué)生知識(shí)獲得與經(jīng)驗(yàn)積累等方面的能力，以此促使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得更好成效，切實(shí)達(dá)到對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力進(jìn)行培養(yǎng)的效果。本文在此從營(yíng)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境、鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑、強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究及自主探究意識(shí)、增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力等角度，結(jié)合實(shí)際案例探究如何促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的提升，為更好地開(kāi)展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生該學(xué)科核心素養(yǎng)提供指引。

一、營(yíng)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，挖掘?qū)W生探究學(xué)習(xí)熱情

在開(kāi)展初中物理教學(xué)時(shí)，教師通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的熱情，能夠極大地提升課堂教學(xué)的效率，對(duì)于提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)當(dāng)中的探究欲望非常有利。因此，教師應(yīng)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)情境進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，吸引學(xué)生較好地融入到課堂學(xué)習(xí)當(dāng)中，以此對(duì)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性進(jìn)行調(diào)動(dòng)。通過(guò)運(yùn)用生動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，較好地吸引學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科知識(shí)的興趣，引發(fā)其對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的積極探索。通過(guò)運(yùn)用該種方式，使得學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的熱情被充分挖掘，對(duì)于進(jìn)一步提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，具有更為積極的作用。

比如，在開(kāi)展《光的折射》知識(shí)教學(xué)時(shí)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手參與光的折射實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中開(kāi)展探究學(xué)習(xí)。就該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容來(lái)看，并不需要較高成本的投入，實(shí)驗(yàn)材料可獲性強(qiáng)且成本較低，有助于學(xué)生更好地參與物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。如“空碗現(xiàn)硬幣”實(shí)驗(yàn)，事先在空的碗里放一枚5 角硬幣，使硬幣剛好被碗的邊緣擋住而看不到。保持眼睛和杯子的位置不變，另一名同學(xué)慢慢地向杯里倒水，隨著水面的升高，觀察者看到了硬幣，還會(huì)發(fā)現(xiàn)硬幣升高了。上述實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能看見(jiàn)水中“升高”的硬幣，是由于光在水和空氣的界面上發(fā)生了一種光現(xiàn)象，從而引入光的折射知識(shí)。以魔術(shù)的手法，讓學(xué)生親自參與、體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，激發(fā)了探究學(xué)習(xí)的濃厚興趣。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能看見(jiàn)水中硬幣升高了，由此會(huì)激發(fā)學(xué)生自主探究，尤其對(duì)產(chǎn)生該種現(xiàn)象的原因與原理等也會(huì)開(kāi)展相應(yīng)的探究。此后，教師可以組織學(xué)生就實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展開(kāi)討論，并對(duì)討論過(guò)程進(jìn)行引導(dǎo)，以此促使學(xué)生對(duì)折射原理與現(xiàn)象等得以更為深入的理解。通過(guò)對(duì)教學(xué)情境的合理創(chuàng)設(shè)，并開(kāi)展相應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的熱情被充分發(fā)掘，實(shí)驗(yàn)探究能力提升的效果也非常顯著。

二、鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)動(dòng)力

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，開(kāi)展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生主要跟隨教師的教學(xué)節(jié)奏，缺乏獨(dú)立思考的時(shí)間與空間，即便產(chǎn)生質(zhì)疑也缺乏表達(dá)的機(jī)會(huì)，難以將質(zhì)疑轉(zhuǎn)化為探究學(xué)習(xí)動(dòng)力。伴隨教育改革的不斷深入，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極地表達(dá)其對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生的質(zhì)疑，促使學(xué)生較好地突破傳統(tǒng)學(xué)習(xí)思維的限制，有助于學(xué)生更加積極高效地參與物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力等也較為有利。當(dāng)學(xué)生將其對(duì)于實(shí)驗(yàn)的疑問(wèn)表達(dá)出來(lái)之后，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生質(zhì)疑表示肯定，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方式對(duì)質(zhì)疑進(jìn)行深入探究，以此促使學(xué)生訓(xùn)練與指導(dǎo)更加具有針對(duì)性，幫助學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)內(nèi)容產(chǎn)生更好的理解，并對(duì)其自主探究能力進(jìn)行培養(yǎng)。

比如，在開(kāi)展《聲音的產(chǎn)生與傳播》知識(shí)教學(xué)時(shí)，教師可以在課堂上借助多媒體等設(shè)備，播放學(xué)生普遍喜歡的音樂(lè)，并要求學(xué)生根據(jù)音樂(lè)節(jié)奏摩擦桌面，通過(guò)在空氣中和耳朵貼著桌面聽(tīng)聲音，學(xué)生的內(nèi)心會(huì)產(chǎn)生非常多的疑問(wèn)。此時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生將各自的想法表達(dá)出來(lái)，如聲音是如何產(chǎn)生的？聲音是怎么傳播到我們耳朵中的等。教師可以依據(jù)學(xué)生的質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)聲音部分的物理知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜測(cè)，然后從不同視角，將聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的這一知識(shí)點(diǎn)講述給學(xué)生。而在聲音傳播的途徑方面，實(shí)際上就是聲音通過(guò)何種介質(zhì)進(jìn)行傳播。教師可以為學(xué)生列舉不同介質(zhì)下聲音傳播的情況，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比分析?；诖?，教師可以再對(duì)學(xué)生展開(kāi)類比訓(xùn)練，如在不同介質(zhì)下，會(huì)產(chǎn)生何種不同傳播速度等方面的問(wèn)題。通過(guò)提出不同的問(wèn)題，并對(duì)其加以解決，有助于對(duì)學(xué)生開(kāi)展自主探究學(xué)習(xí)的興趣進(jìn)行激發(fā)。在此情況下，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的程度進(jìn)一步加深，相關(guān)的實(shí)踐學(xué)習(xí)的動(dòng)力進(jìn)一步加強(qiáng)，對(duì)于其學(xué)習(xí)物理知識(shí)成效的提升非常有利?；诖耍瑢W(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究方面的能力會(huì)得到顯著改善，對(duì)于其未來(lái)更好的學(xué)習(xí)物理知識(shí)具有較為積極的作用。

三、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，豐富學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)

教師在開(kāi)展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力進(jìn)行培養(yǎng)，應(yīng)結(jié)合教材中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，不斷豐富學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的實(shí)踐機(jī)會(huì)。具體來(lái)說(shuō)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生積極制作一些成本相對(duì)較低的物理實(shí)驗(yàn)，對(duì)相關(guān)理論知識(shí)開(kāi)展探究學(xué)習(xí)。學(xué)生可以運(yùn)用日常生活中的材料，結(jié)合所掌握的知識(shí)與原理等，對(duì)相關(guān)的物理儀器進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，同時(shí)開(kāi)展一些有助于提升理論知識(shí)學(xué)習(xí)成效的較為簡(jiǎn)單且充滿趣味性的物理實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用該種實(shí)驗(yàn)方式教學(xué)，可以實(shí)現(xiàn)就地取材，并且實(shí)驗(yàn)成本相對(duì)較低，同時(shí)能夠較好的對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)，并且達(dá)到對(duì)學(xué)生動(dòng)手技能與學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)興趣進(jìn)行培養(yǎng)的目的，對(duì)于提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)成效意義顯著。

比如，教師可以組織學(xué)生開(kāi)展一些低成本的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)材料，并且通過(guò)制作物理實(shí)驗(yàn)儀器的過(guò)程，將知識(shí)技能、過(guò)程方法等物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)充分體現(xiàn)出來(lái)，更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生物理素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)的目標(biāo)。如在對(duì)電壓知識(shí)學(xué)習(xí)之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)水果電池，要求學(xué)生利用家中的水果等材料，開(kāi)展水果電池的制作。學(xué)生在接到教師所布置的學(xué)習(xí)任務(wù)后，學(xué)習(xí)興趣非常高昂，所制作出的水果電池也具有不同的形態(tài)。在此之后，教師可以要求學(xué)生就此次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的感受和體會(huì)等進(jìn)行交流，促使學(xué)生可以更為愉悅地參與到物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)當(dāng)中。在對(duì)溫度知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與身邊的材料等，設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)易溫度計(jì)。通過(guò)開(kāi)展此次自制活動(dòng)，使得學(xué)生對(duì)于溫度計(jì)原理與刻度設(shè)置及使用方法等理解更為透徹，由此較好地達(dá)成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)顯著提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。通過(guò)運(yùn)用該種方式教學(xué)，學(xué)生制作物理實(shí)驗(yàn)材料的成本非常低，極大地提升了實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的欲望，對(duì)于學(xué)生更好地掌握物理知識(shí)，增強(qiáng)其實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)動(dòng)力具有非常積極的作用。

四、強(qiáng)化學(xué)生自主探究意識(shí)，穩(wěn)步提升實(shí)驗(yàn)探究能力

學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力的提升，不僅要求教師要高度重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且應(yīng)高度重視對(duì)學(xué)生自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)。通過(guò)該種方式，有助于學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步提升。一般來(lái)說(shuō)，學(xué)生在對(duì)物理知識(shí)學(xué)習(xí)后，會(huì)產(chǎn)生很多急需探究學(xué)習(xí)的問(wèn)題，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生存在問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)，鼓勵(lì)其開(kāi)展自主探究學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在自主探究學(xué)習(xí)過(guò)程中存在一定問(wèn)題，教師應(yīng)及時(shí)進(jìn)行干預(yù)和點(diǎn)撥。如果學(xué)生在制作低成本物理實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，面臨一定的難度，教師可以協(xié)調(diào)相關(guān)人員，為學(xué)生開(kāi)放物理實(shí)驗(yàn)室，以此為學(xué)生更好地參與物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)提供便利，促使學(xué)生獲得更多的自主探究學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，切實(shí)提升其該方面的學(xué)習(xí)能力。

比如，在開(kāi)展探究《凸透鏡成像規(guī)律》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)交流中提出自己觀察到兩個(gè)不同的像，也有學(xué)生說(shuō)觀察到三個(gè)不同的像。教師可以借此機(jī)會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，要求學(xué)生將蠟燭置于一倍焦距外進(jìn)行觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)光屏上呈現(xiàn)出倒立的像，而且既有放大的像還有縮小的像。此后，還會(huì)有學(xué)生提出，如果將蠟燭置于一倍焦距內(nèi)，同樣可以觀察到像，可以在光屏一側(cè)通過(guò)凸透鏡用眼睛觀察到正立放大的虛像。此時(shí)，學(xué)生都可以得出通過(guò)凸透鏡能呈現(xiàn)三種不同的像。在完成以上探究活動(dòng)后，教師可以要求學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，繼續(xù)探究成縮小像或放大像時(shí)，物距和像距之間有什么變化規(guī)律。在分組開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，各小組成員積極參與，學(xué)生通過(guò)觀察、體驗(yàn)、對(duì)比、歸納后得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。同時(shí)在課外活動(dòng)時(shí)間，學(xué)生可以借助物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展相關(guān)的探究活動(dòng)。如透鏡完整性對(duì)像的影響等問(wèn)題。學(xué)生在與同學(xué)分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程，交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)探究能力和物理知識(shí)學(xué)習(xí)的效果都得到了大幅度的提升。

五、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，助力學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力提升

初中階段，教師要想有效地提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，其基礎(chǔ)是學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，進(jìn)而可以自主開(kāi)展課內(nèi)外的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)探究能力的提升。教師可以結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)或者是借助多媒體對(duì)物理實(shí)驗(yàn)情境進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，引發(fā)學(xué)生在此環(huán)境當(dāng)中提出各種各樣的問(wèn)題，促使學(xué)生可以基于不同視角和認(rèn)知以及經(jīng)歷等，提出各種猜想，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)思維的發(fā)散。教師還需要合理地選擇可以用于實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生結(jié)合物理基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并適時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，以此促使學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力不斷增強(qiáng)，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的提升奠定良好基礎(chǔ)。

比如，針對(duì)電阻大小的影響因素進(jìn)行探究時(shí)，學(xué)生提出質(zhì)量、密度、長(zhǎng)度等都有可能影響物質(zhì)的電阻。因此，教師可以與學(xué)生共同對(duì)其提出的各類影響因素進(jìn)行分析，采用控制變量和排除法等，從邏輯思維出發(fā)對(duì)各類影響因素進(jìn)行篩選。通過(guò)逐一分析，學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到溫度、材料、長(zhǎng)度與橫截面積等才是最為關(guān)鍵的影響因素。通過(guò)科學(xué)的分析，可以使得實(shí)驗(yàn)時(shí)間大大縮短，有效提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。但是，針對(duì)比較容易開(kāi)展實(shí)驗(yàn)且物理量分析難度較大的問(wèn)題，可以結(jié)合猜想對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如針對(duì)影響摩擦力大小的因素進(jìn)行探究時(shí)，學(xué)生猜想除了壓力和接觸面之外，還與力的作用點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)方向等有關(guān)，可以分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生進(jìn)行演示。在針對(duì)歐姆定律實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究時(shí)，教師可以要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，將電路圖畫出來(lái)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)學(xué)生畫電路圖存在的問(wèn)題，如少了部分元件的符號(hào)等。對(duì)于這一情況，教師可以要求全班學(xué)生進(jìn)行討論直至取得共識(shí)。針對(duì)某一同學(xué)所設(shè)計(jì)的電路，僅能測(cè)出一組電流與電壓值的情況，可以組織學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，以此對(duì)學(xué)生進(jìn)行鍛煉，由此可以提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中存在問(wèn)題的能力，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力提升奠定良好基礎(chǔ)。

結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)看，在開(kāi)展初中物理學(xué)科教學(xué)時(shí)，教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力進(jìn)行培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，需要師生及學(xué)生家長(zhǎng)等主體共同努力，以此更好地達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。伴隨教育改革的逐漸深入，教師對(duì)于學(xué)生全面發(fā)展更為重視，而通過(guò)對(duì)學(xué)生在物理知識(shí)學(xué)習(xí)當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)探究能力進(jìn)行培養(yǎng)，有助于更好地實(shí)現(xiàn)新課改目標(biāo)。因此，教師在日常教學(xué)當(dāng)中，應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，結(jié)合基本學(xué)情及時(shí)優(yōu)化教學(xué)模式，深入踐行新課改理念，創(chuàng)造有利條件，將培養(yǎng)學(xué)生探究能力貫穿于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過(guò)程，切實(shí)提升學(xué)生該方面素養(yǎng)。