如何發(fā)揮探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)中的作用

楊永奇

在新課程改革的背景下，培養(yǎng)初中生的科學(xué)探究精神已經(jīng)成為初中階段物理教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)，這需要教師在教學(xué)過(guò)程中借助實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的能力。正是為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教材中設(shè)計(jì)了大量探究性實(shí)驗(yàn)，利用這些實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋玫貛椭鷮W(xué)生充分融入物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中。為了充分發(fā)揮探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)中的作用，需要教師認(rèn)真做好對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究。

一、開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師的要求

（一）充分激發(fā)學(xué)生的主體作用

在初中階段的物理教學(xué)活動(dòng)中，要想使學(xué)生充分深入探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要教師在教學(xué)過(guò)程中積極創(chuàng)造條件，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體作用。當(dāng)學(xué)生的主體作用得到發(fā)揮，他們才會(huì)以更積極的態(tài)度對(duì)待教師所開(kāi)展的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并積極參與其中，在參與的過(guò)程中不斷強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。

（二）圍繞學(xué)生認(rèn)知能力展開(kāi)教學(xué)設(shè)計(jì)

在初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，教師還要特別注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)全程都要圍繞學(xué)生認(rèn)知能力來(lái)展開(kāi)。教師之所以要開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要目的是為了幫助學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)展的過(guò)程中更好地認(rèn)識(shí)自我。借助教師的教學(xué)設(shè)計(jì)深入實(shí)驗(yàn)之中，對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行探究，才能充分認(rèn)識(shí)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并在學(xué)習(xí)中提升自己。當(dāng)借助物理實(shí)驗(yàn)充分認(rèn)識(shí)到物理現(xiàn)象的本質(zhì)之后，學(xué)生就會(huì)積極融入教學(xué)活動(dòng)中。

（三）教學(xué)內(nèi)容注意循序漸進(jìn)

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，教師還要特別注意實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的循序漸進(jìn)，要根據(jù)學(xué)生的接收能力，從最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手，逐步深入。做好這項(xiàng)工作，才能使學(xué)生逐步深入實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境中。教師要給予學(xué)生自由選擇探究方式的機(jī)會(huì)，使學(xué)生能充分結(jié)合自己的理解和認(rèn)知來(lái)做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只有注意這一細(xì)節(jié)性問(wèn)題，教師所開(kāi)展的系列教學(xué)活動(dòng)才能發(fā)揮更大價(jià)值，否則教學(xué)活動(dòng)想要取得理想效果也會(huì)面臨很大難度。

二、發(fā)揮探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)中作用的策略

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著較大差異的教學(xué)模式，在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，教學(xué)活動(dòng)是緊緊圍繞學(xué)生主動(dòng)參與探究活動(dòng)而開(kāi)展的。為了使教學(xué)模式能夠真正發(fā)揮作用，需要在教學(xué)過(guò)程中采用以下策略。

（一）借助探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的物理思維進(jìn)行培養(yǎng)

在物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，需要學(xué)生按照物理學(xué)科的特點(diǎn)展開(kāi)對(duì)物理現(xiàn)象和問(wèn)題的思考，只有學(xué)生在教師的引導(dǎo)下具備了物理思維，他們才能更有針對(duì)性地深入物理學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)中。初中階段物理學(xué)科的很多內(nèi)容都與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)，如力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)、力的相互作用等，都與現(xiàn)實(shí)生活有著密切的聯(lián)系，這些都是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ)，教師在教學(xué)過(guò)程中為了更好地開(kāi)展對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，就需要在教學(xué)過(guò)程中圍繞培養(yǎng)學(xué)生物理思維來(lái)設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能在教師的引領(lǐng)下充分融入物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)之中。

例如，在學(xué)習(xí)“杠桿的平衡條件”時(shí)，杠桿的平衡是初中學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常會(huì)遇到的一種物理現(xiàn)象，借助實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展，能幫助學(xué)生充分認(rèn)識(shí)杠桿原理，使學(xué)生借助參與物理實(shí)驗(yàn)和物理現(xiàn)象充分認(rèn)識(shí)到，只有在杠桿動(dòng)力臂大于阻力臂的前提下，使用杠桿才能起到省力的作用。如果杠桿的阻力臂大于動(dòng)力臂，不僅不能起到省力的作用，還會(huì)更加費(fèi)力。借助物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展，能激發(fā)學(xué)生的探究欲望，教師就會(huì)更加深入地對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生探究如何才能促使兩者的力相等，學(xué)生就能結(jié)合自己的思考來(lái)深入展開(kāi)實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生探究的過(guò)程中，教師可以結(jié)合天平來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到天平中間有一個(gè)支點(diǎn)，兩邊的動(dòng)力臂和阻力臂處于相等的狀態(tài)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)平衡。之所以會(huì)出現(xiàn)不平衡的問(wèn)題，是因?yàn)樵谔炱絻蓚?cè)加上不同質(zhì)量的砝碼，學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)就會(huì)明白相關(guān)原理。在借助系列實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)充分了解實(shí)驗(yàn)原理后，學(xué)生就能以更積極的態(tài)度對(duì)待物理學(xué)習(xí)，并掌握用物理思維思考問(wèn)題的方法，這有助于教學(xué)活動(dòng)取得理想效果。

（二）圍繞培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)來(lái)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)

科學(xué)素養(yǎng)是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一項(xiàng)重要人才培養(yǎng)目標(biāo)，只有學(xué)生具備科學(xué)素養(yǎng)，他們才會(huì)借助專業(yè)的物理知識(shí)對(duì)物理現(xiàn)象背后所蘊(yùn)含的規(guī)律進(jìn)行探究，并在深入思考和探究的基礎(chǔ)上對(duì)物理現(xiàn)象形成正確的認(rèn)識(shí)。所以教師對(duì)學(xué)生開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，要圍繞培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維來(lái)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)，多向?qū)W生提出問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行質(zhì)疑和探究。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生就會(huì)在探究實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的過(guò)程中使自己的科學(xué)素養(yǎng)得到培養(yǎng)和提升。

例如，在現(xiàn)實(shí)生活中，處處都存在著摩擦力，所以教師可以圍繞摩擦力來(lái)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)，充分利用現(xiàn)實(shí)生活中常見(jiàn)的摩擦力現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考哪些因素會(huì)對(duì)摩擦力的大小產(chǎn)生影響。教師要側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑并提出自己的猜想，然后結(jié)合自己的猜想進(jìn)行深入探究。比如，教師提出問(wèn)題之后，一名學(xué)生提出摩擦力的大小可能會(huì)與物體接觸面所使用的材質(zhì)有直接關(guān)系，生活中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車在馬路上行駛和在山地行駛耗油量有所不同。也有學(xué)生提出，摩擦力的大小與物體的質(zhì)量有直接關(guān)系，質(zhì)量越大，摩擦力越大，反之亦然。還有學(xué)生提出其他方面的猜想和質(zhì)疑。為幫助學(xué)生借助物理實(shí)驗(yàn)對(duì)相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)探究，教師在教學(xué)過(guò)程中就要積極引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的猜想來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，借助不同條件下實(shí)驗(yàn)的對(duì)比來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)識(shí)。例如，使用相同的力分別在光滑的地面和不平整的地面來(lái)推動(dòng)小車，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，光滑地面的小車行駛距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于不平整地面上的小車。之后在其中一輛小車上增加重物改變條件，讓兩輛小車都在光滑的地面行駛。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，載有重物的小車在行駛很短一段距離之后就停止了前行，而另一輛小車行駛了很遠(yuǎn)。借助實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比，學(xué)生就會(huì)充分發(fā)現(xiàn)摩擦力與地面的粗糙程度和自身的壓力有直接關(guān)系，與行駛速度的快慢沒(méi)有直接關(guān)系。只要教師善于引導(dǎo)學(xué)生圍繞自己的質(zhì)疑利用實(shí)驗(yàn)來(lái)展開(kāi)驗(yàn)證，就能使教學(xué)活動(dòng)發(fā)揮理想效果，學(xué)生也會(huì)以更積極的態(tài)度對(duì)待課程學(xué)習(xí)，在積極探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過(guò)程中使自己的科學(xué)素養(yǎng)得到培養(yǎng)。

（三）借助小組合作探究的方法來(lái)提升學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)

在現(xiàn)實(shí)生活中有很多物理現(xiàn)象，大多數(shù)學(xué)生對(duì)探究這些物理現(xiàn)象都會(huì)有強(qiáng)烈的欲望，借助探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，能使學(xué)生不斷地加深對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。為了使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠發(fā)揮理想效果，教師在教學(xué)過(guò)程中可以積極借助小組合作探究的方式來(lái)開(kāi)展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在這種教學(xué)模式應(yīng)用的過(guò)程中，教師首先需要為學(xué)生分組，并分配小組長(zhǎng)，使每一名小組成員都能在小組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下充分融入對(duì)實(shí)驗(yàn)的討論與探究活動(dòng)中。由于在小組合作探究模式下，每一個(gè)小組成員都會(huì)充分發(fā)揮自己的積極性，融入教學(xué)活動(dòng)中，所以這種教學(xué)模式能取得理想效果。

在學(xué)生學(xué)習(xí)凸透鏡相關(guān)知識(shí)的過(guò)程中，每一名學(xué)生對(duì)放大鏡都不陌生，教材中有“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)生活中也有廣泛用途，很多人由于不了解這一規(guī)律，導(dǎo)致出現(xiàn)誤解。所以教師在教學(xué)過(guò)程中要積極引導(dǎo)學(xué)生利用凸透鏡來(lái)展開(kāi)小組合作探究實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中強(qiáng)化學(xué)生對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的認(rèn)識(shí)，學(xué)生借助探究會(huì)發(fā)現(xiàn)，在不同位置下出現(xiàn)了倒立縮小的實(shí)像、倒立放大的實(shí)像、正立放大的虛像等不同圖像。教師就要特別引導(dǎo)學(xué)生分析其規(guī)律，并借助實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證、利用這種方法。學(xué)生會(huì)在探究問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不斷強(qiáng)化認(rèn)識(shí)，并以積極的態(tài)度融入今后的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，不斷強(qiáng)化自己的認(rèn)識(shí)。再如，學(xué)習(xí)密度的知識(shí)之后，教師也可以圍繞探究不同物體的密度來(lái)引導(dǎo)學(xué)生借助小組合作探究的方式來(lái)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)展開(kāi)計(jì)算。學(xué)生在探究和計(jì)算的過(guò)程中也會(huì)發(fā)現(xiàn)，相同密度的物體，質(zhì)量與體積之間成正比關(guān)系。借助一系列實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展，學(xué)生不僅會(huì)對(duì)密度的相關(guān)知識(shí)有更全面的了解和認(rèn)識(shí)，而且也會(huì)激發(fā)探究興趣。只要教師在教學(xué)過(guò)程中善于對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面引導(dǎo)，就能使學(xué)生以積極的態(tài)度對(duì)待實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并充分融入其中。

總之，在初中階段的物理教學(xué)中，教師積極引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)，能幫助學(xué)生不斷強(qiáng)化對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生充分融入教學(xué)活動(dòng)中，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，在對(duì)學(xué)生開(kāi)展物理探究性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要特別注重培養(yǎng)學(xué)生的物理思維和科學(xué)素養(yǎng)，給予學(xué)生充分的探究時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中充分發(fā)揮自身的主動(dòng)性。只要教師在教學(xué)過(guò)程中善于做好對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，使學(xué)生充分融入對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究中，他們就能借助小組合作探究不斷強(qiáng)化自己的認(rèn)識(shí)，使教學(xué)活動(dòng)發(fā)揮更大價(jià)值。當(dāng)學(xué)生在教師的引領(lǐng)下逐漸適應(yīng)初中物理學(xué)習(xí)之后，就會(huì)在現(xiàn)實(shí)生活中特別注意觀察物理現(xiàn)象，并分析物理現(xiàn)象背后蘊(yùn)含的規(guī)律，從而使教學(xué)活動(dòng)取得理想效果。

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