浅谈初中学生课堂内的物理探究活动

【摘 要】探究教学目前在世界范围内得到了越来越广泛的重视，它促进学生在教师启发引导下主动地、富有个性地学习。本文提出在初中物理课堂上实施探究教学，教师引导学生主动地参与探究活动的几点意见。

【关键词】探究教学；探究活动；问题意识；发现问题；思维品质

以培养学生创新能力为主的探究式教学就是根据具体的教学内容与预定的教学目标，以知识为载体，在教师的引导下，让学生运用科学的方法积极探索，主动获取知识、发展探究能力、形成科学概念，培养探索精神的实践活动，是一种重要的教学方式。其目的在于培养学生的思维能力、创新精神和实践能力，探究教学能促进学生在教师启发引导下主动地、富有个性地学习。而学生的探究活动（即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动。）则是实施探究教学过程中必不可少的教学活动。下面就如何引导学生在课堂上参与探究活动谈谈几点粗浅的意见。

一、激发学生问题意识，使学生主动探究

“问题意识”是指学生在认知活动中，对现有的知识与经验和一些难以解决的实际或理论问题所产生的怀疑、困惑、焦虑和探究等心理状态，并能在其驱动下，不断提出问题与解决问题。初中的物理教学，教师往往忽略了非科学探究实验中（如：演示实验或“想想做做”的小实验）学生的探究活动，需要在课堂上通过创设情景，激发学生的问题意识，在此驱动下，启发学生思考，引导学生在课堂上主动地参与探究活动，从而更好地解决问题。

1.让学生在演示实验中主动参与探究

学生在形成概念、掌握规律的过程中，正确地进行科学抽象，由感性上升到理性，是一个关键环节。如果教师在演示实验时只让学生观察实验现象或记录数据，不引导学生参与分析和科学抽象的学习探究活动而由自己包办代替得出结论，并要学生记住，学生的认识往往还停留在感性认识。因此，在一些演示实验里设计学生在课堂上能参与的探究活动是必要的。例如，在《电与热》一节里，教师先创设情景，让学生猜想，做法是：展示常见电热器，提问：①这些用电器工作的时候有什么共同特点？学生回答“发热”后，提问：②你知道的用电器之中，还有哪些用电热器工作的时候会发热？学生回答后教师讲述电流的热效应：电流通过导体时电能要转化成热，这个现象叫做电流的热效应。提出问题：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不怎么发热？换句话说，电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？（学生可能回答：电流，电阻，时间等）。然后进行演示实验一：电流的热效应与电阻的关系。步骤是：（1）提问：当我们研究对象“电流通过导体产生的热量”与多个因素有关则实验应采用什么方法？（学生会回答：控制变量法）。接着提问：现在要研究与电阻关系则要控制什么量相等？（学生会回答：电流，时间）。接着提问：至少要多少个电阻？电路怎样连接？电流相等吗？（学生可能回答：两个，串联，电路中各处的电流相等。）（2）学生设计电路，画出电路图。（3）教师展示学生设计的实验电路图并评价。（4）由教仪站提供的焦耳定律演示器进行实验演示（提示学生注意观察液柱上升情况）直到结束。（5）提问：为什么两边的液柱上升会不一样？学生会解答为：液体热胀冷缩程度不同；提问：哪边液柱上升得快？学生回答：电阻大的一边液柱上升得快，说明相同时间电能转化成的热多还是少？学生解答为：电阻大的一边，电能转化成的热多。（6）由学生概括得出结论（教师可从旁引导学生的文字表述）：电流相同的条件下，电阻越大，相同时间电能转化成的热就越多。接着进行演示实验二：电流的热效应与电流的关系。步骤做法与前类似。可见教师先创设情景，引导学生猜想，激发学生问题意识，让学生在堂上设计电路，画出电路图，演示后在教师引导下由学生自己概括得出结论的一系列探究活动，提高学生对物理规律的认知水平。

2.让学生在“想想做做”的小实验中主动参与探究

初中学生学习物理的兴趣主要是直接兴趣，他们具有较强烈的操作欲望，对自己能动手操作有浓厚的兴趣。教师必须充分重视这种心理特点，要保护学生的积极性，不要挫伤他们处于萌芽状态的物理学习兴趣。初中物理教材中有些章节里都有“想想做做”的小实验，教师可根据实际情况尽可能地让学生在堂上分组实验进行探究活动。例如，在《汽化和液化》一节里研究蒸发致冷问题就有这样的“想想做做”，它是学生学习物理概念的实验探究。教师可先创设情景：夏天当我们游泳后走向岸边时，身体上还挂着水珠，忽然一陈风吹过会有什么感觉呢？有学生回答：感觉到冷。也有学生问：为什么会冷？然后组织学生把酒精擦在手背上，然后提出问题：酒精擦在手背上有什么样的感觉？学生回答：手背变冷。接着指导学生做小实验：（1）对着温度计的玻璃泡用扇子扇，观察温度计的示数变化；（2）把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，观察温度计的示数变化。让学生分析所观察到的现象，教师引导学生思考（温度是表示物体的冷热程度，酒精涂在玻璃泡上的温度计示数会降低，这表明温度计玻璃泡上的热被酒精蒸发时带走，从而说明酒精在蒸发时会从它依附着的玻璃泡上吸热）得出实验结论。此例中，学生在生活中对蒸发已有体会和经验，在头脑中已形成了前科学概念的图式，教师通过创设情景，激发学生问题意识，能使学生主动地参与探究活动，提高学生对物理概念的认知水平。

二、增设探究活动内容，培养学生发现问题的能力

物理课程标准提出了提高学生科学素养、倡导探究性学习的课程理念，提倡学生主动参与、乐于探究、勤于动手。这就要求学生学习方式要由接受式向发现式转变，要让学生同科学研究者一样经历发现、探索和研究等认知活动，逐步培养学生处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养。

1.让学生在分组实验活动中发现问题

教师可在教材的一些探究实验里增设探究活动内容，让学生在分组实验活动中发现问题，例如：在探究平面镜成像的特点时，教师先设置情景，点燃蜡烛，正对平面镜，往后移动蜡烛，让学生把观（上接第96页）察到的现象说出来，再往前移动蜡烛，让学生把观察到的现象说出来（很多学生会说：蜡烛靠近镜子，像也靠近镜子并且像变大，蜡烛远离镜子，像也远离镜子并且像变小），由学生所说的现象再引导学生提出问题：像到镜的距离与物到镜的距离，像的大小与物的大小有什么关系？教师解释：量距离要使用刻度尺，确定像的位置可使用另一支相同蜡烛来替代像且便于比较大小。接着先给每组两支相同蜡烛，一张大纸和刻度尺，一块平面镜，点燃其中一根蜡烛让学生分组实验，学生在实验时很快就发现了问题，有学生会提出：老师，找不到像的位置，怎么量出像到镜的距离？老师反问：为什么找不到像的位置？学生回答：只看到镜里的像，但在镜前看不到镜后的蜡烛应放在那里。教师：没错，用平面镜只看到镜里的像，但看不到镜后的蜡烛不能确定像的位置。那么既要看到像又要看到镜后的蜡烛可使用什么代替平面镜？给时间学生想（如果没有学生回答，教师提示：平时我们对着玻璃窗可以看到自己的像也可以看到窗外的境物），学生会回答：用平面玻璃。这样可使学生在探究过程中遇到困难，发现问题，从而想办法解决问题，让学生感受科学探究并非一帆风顺，同时也使学生掌握本实验使用平面玻璃的原因。然后教师用平面玻璃代替平面镜再让学生分组实验探究，要求改变点燃蜡烛到平面玻璃的距离要做三次。实验完毕后，展示几个小组的实验数据让学生讨论、归纳。这时学生会发现它们生活经验中“物体靠近镜子，像变大，物体远离镜子，像变小”的前科学概念是错误的，从而使学生更深刻地认知平面镜成像的规律。培养了学生在探究实验中发现问题的能力。

2.让学生在交流合作活动中发现问题

教师可在教材的一些探究物理规律实验里增设特殊性与普遍性的探究内容，让学生在交流合作的活动中发现问题，例如：在探究并联电路的电流规律学生进行分组实验时，给予器材除电池组、电流表、开关、导线外，单数组别是两个相同的灯泡，双数组别是两个不同的灯泡，要求学生在实验过程中进行两次测量并把数据记录在表格上，实验完毕后先让每个组得出初步结论，再让前一个单数组与后一个双数组结合为一个组进行交流，这时学生都会得到一个共同的结论是并联电路中干路电流等于各支路电流之和，但单数组却得到各支路电流相等的结论而引起与双数组的争议，这时教师可提示学生：注意观察实验所用器材有什么不同。学生会很快发现问题就在灯泡上，单数组的两个灯泡是相同的，而双数组两个灯泡不同，从而得到了只有支路上的用电器相同时才有支路电流相等的结论是具有特殊性，而两组共同结论才具有普遍性。类似这样的探究还有串联电路的电压规律也可进行这种方式的教学。加深学生对实验中得出普遍规律的认识。可见通过探究过程中的交流合作，让学生发现问题并能自主解决问题。培养了学生在探究活动中发现问题的能力，认知交流合作的重要性。

三、设计利于培养学生能力的探究活动，培养学生的思维品质

现代教学始终不能脱离培养学生的思维品质，它也是实施素质教育的重要途径。物理学是一门自然学科，物理学中的概念、公式以及定律都是人们从一系列实践活动中再经过人脑思考抽象出来的，可见物理的教学是不能离开教师的“引导”和学生在课堂上的“探究活动”而独立存在。物理探究教学给学生提供了更广阔的活动空间和思维空间，有利于培养学生的能力和思维品质。

1.运用知识迁移规律和类比法设计学生的探究活动

在初中物理课堂教学上，要注意启发学生的收敛思维，让学生主动地参与教学的探究实践活动。收敛思维是指个人利用已有的知识和经验作为引导，按照传统的方法，从储存的资料中寻求正确答案的推理性和逻辑性思维。教师可利用知识的迁移规律，通过复习旧知识并与新的物理现象或新问题对比，用类比的方法去启发学生的收敛思维，使学生能在探究的实践活动中正确推理出新的规律和知识。所谓温故知新，利用新旧事物的相似再找出它们的不同之处去认识新事物，这正是人类探究新事物的一种常用方法。例如，在讲解电压表使用的一课中，每四位学生一组，每组各有一个电压表和电流表，教师可通过提问学生先复习已学过的电流表使用的知识，然后开展学生探究电压表的分组实践活动，将电压表与电流表相对比，让学生主动去观察找出两者的相同点：都有三个接线柱，两个量程，表盘读数由零至最大值都是30小格。及找出不同点在于电流表的两个量程是“0～0.6安”或“0～3安”，而电压表的两个量程是“0～3伏”或“0～15伏”。然后，将电压表读数的教学幻灯片投影，将指针拨到任意一个位置上，将接线分别接在“-”和“3”或接在“-”和“15”上。提问学生两个量程下的分度值各是多少，让学生思考和讨论，然后再回答指针的读数。这样一来，学生的脑海里在教师的启发下将已学到的知识与所观察到的事物或现象互相联系，再经过逻辑推理后把已学到的知识迁移到新的知识上，就是开启了学生的收敛思维。

2.运用实验原理，增设开放性实验的探究活动

在初中物理课堂教学上，要注意启发学生的发散思维，让学生主动地参与教学的探究实践活动。发散思维是指利用不同的思维方向，不受限于现有知识范围，不遵循传统的固定方法，采取开放和分歧方式，以衍生各种可能的答案或不同的解决方法。发散思维必须流畅，有弹性并富有创造性，也必须符合原有特性、原则及切题。教师可提出一些开放性、没有单一答案的实际问题让学生去思考和探究。利用发散思维寻找解决实际问题的多种方法去认识新事物也是人类探究新事物的一种重要方法。例如：在测量密度的学生分组实验课上，教师先复习实验原理，讲述实验目的，实验器材及实验步骤后，让学生分组实验。实验完毕后，提出开放式的探究实验：在测量矿石密度时，矿石不能放入量筒里但可放进溢水杯，现有水、玻璃杯和溢水杯以及天平和量筒怎样测出矿石密度。再由学生思考，分组讨论和探究，制定此实验方法和步骤并完成此实验。这时学生就会遇到一个难题，就是不能放入量筒怎样才能测出矿石的体积呢？这时学生就不能再遵循传统的固定方法，而必顺通过发散思维，把知识延伸与拓展去找出一种新的方法才可以解决，然后教师再收集学生的不同答案引导学生评论分析，在评论分析中再一次提升学生本人的思维品质。利用学生所做的开放性实验而进行的课堂探究活动既可以启发学生的发散思维，使到学生运用知识获得延伸与拓展，思考问题变得流畅，而不再受到局限；又可以培养学生的实践能力和创新思维意识。

综上所述，在初中物理教学上实施探究教学，引导学生主动参与探究活动，能激发学生问题意识，提高学生运用知识解决问题的能力和动手能力，培养学生的思维品质和创新意识。达到提高教学质量的目的。

参考文献：

[1]陈龙安著.创造性思维与教学[M].中国轻工业出版社，2000

（第二版）.

[2]李森，于泽元著.对探究教学几个理论问题的认识[J].教育研究，2002，2.

[3]闫桂琴主编.中学物理教学论[M].北京：北京师范大学出版社，2010，6（第一版）.

[4]莫雷主编.教育心理学[M].教育科学出版社，2011，7（第6次印刷）.