新课标下初中物理探究性实验教学初探

摘 要 新课标下的初中物理实验教学中学生探究能力培养主要在于将科学研究领域的探究方法引入课堂，在近几年的教学中我在提出问题、作出猜想、设计实验、进行实验、归纳总结、评估交流六环节对探究性实验课堂进行了尝试，收到了比较好的教学效果。让学生通过科学探究活动体验到学习科学的乐趣，了解了科学研究的方法，培养了他们的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，促使他们更好地掌握物理基础知识和基本技能。

关键词 探究性实验 教与学 尝试

探究性实验是以学生为中心，鼓励学生主动探究、体验学习的过程。探究性实验在培养学生研究能力、运用所学的知识解决实际问题方面，具有十分重要的意义。新课标下的初中物理实验教学中学生探究能力培养主要在于将科学研究领域的探究方法引入课堂，可以使学生通过类似科学家的探究过程，学习物理知识与技能，体验科学探究乐趣，理解科学思想观念，在物理科学的世界中充分发挥自己的想象力。与传统的物理实验相比较，探究性实验具有更强的问题性、参与性、实践性和开放性的特点，对于学生各方面的学习均有很大的帮助。另一方面，虽然几年来的课改实践，多数物理教师已经对培养学生的探究能力有了一定认识，但也存在较多问题。有的教师对新教材把旧教材中较多的学生实验和演示实验改为科学探究的目的认识不足，只是将学生进行分组，并没有真正起到科学探究的作用，只是流于形式的一种教学方式。有的教师比较重视能否得出正确的结论，对学生在探究学习过程中的种种与能力培养的行为关注不够，忽视了对学生科学态度、科学方法利用等方面能力的培养等等。诸如此类的问题比比皆是，这都需要我们对初中物理探究性实验中的教与学进行深入研究。因此，在近几年的教学中我在这方面进行了大胆的尝试。

一、创设问题情景，鼓励学生发现问题

提出问题是否恰当是实验能否顺利进行的关键。多数学生并不注重这个环节，认为它很简单。其实不然，提出的问题过大，探究过程不知从何下手，增加探究的难度，使学生丧失探究的信心；提出问题片面，不能得到实验目的。因此，提出问题并不是一件容易的事，应使学生提出的问题有针对性、具体、明确、准确，才能顺利实施探究过程。例如，在探究压力的作用效果跟什么因素有关时，我首先向同学们展示了以下两个情景：蝉可以把口器插入树皮，吸吮树汁；骆驼具有宽大的脚掌，是沙漠之舟。请同学针对这两个情景，提出一个值得探究的问题。这时有同学提出了“为什么蝉能吸吮树汁”，“为什么骆驼是沙漠之舟”这类不着边际的“大”问题，但有细心的同学提出了：“蝉的口器对树皮有压力吗？”这样针对性较强的问题，还有的同学提出了更好的问题：“蝉的口器对树皮的压力的作用效果与骆驼的对沙漠的压力的作用效果相同吗？”接着又有的同学顺势提出了：“压力的作用效果跟什么因素有关？”的问题。经过同学们自己比较筛选，决定探究最后一个问题，同时也让同学们总结了提问的技巧。所以在教学中，教师应当激励学生提出问题，让质疑成为学生的习惯。同时注意创设问题情景，让学生愿问。学生自己发现并提出的问题，是最有兴趣、最有动力去深入探究的。教师的指导工作，重点应该放在设计让学生发现并提出问题的情景上，而不是在设计问题本身上，应着力于培养学生发现问题的能力。这样有助于学生养成良好的思维习惯，勇于置疑、大胆创新。科学探究的提出问题并非教师把问题告诉学生，教师只是引导学生在物理情景中发现问题所在。

二、结合物理与生活，引领学生合理猜想

做出猜想应该是探究实验中难度较大的一个关键，因为它不仅要求学生有一定的物理知识，还要求学生有一定的生活经验。物理教师在要求学生做出猜想时，应让学生将依据的物理知识和生活经验也叙述出来，以此来培养学生猜想的能力。在新的课程标准中，对科学探究能力中猜想与假设环节有这样的基本要求：尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。所以初中物理教学，不仅仅是把物理知识传授给学生，更重要的是要培养学生的学习物理的能力，使他们拥有敏捷的物理智慧。所以我在带领学生探究测量小灯泡电阻的实验中，有同学猜想，可以用万用表测量小灯泡的电阻，还有同学猜想，用电压表和电流表测量小灯泡的电阻。我立即对这两种猜想给予了鼓励和赞赏，赞赏同学们很善于观察生活，会用生活经验去解决物理问题，又会用物理知识去解决实际问题，并鼓励同学们以后更加留心生活，并更加注意培养用物理知识去解决实际问题的意识和能力。又例如，在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，学生不敢大胆猜想，我立即鼓励学生：“猜想体现了你解决问题的思路，没有猜想永远解决不了问题，结合实际生活经验或者做一些与滑动摩擦力有关的小实验，如两手轻轻搓动，与用力按压搓动时，感觉是否一样？手心相对搓，与手心、手背对搓有何不一样？”在我的引导下，学生进行实验，并进行了大胆的猜想：可能与重力有关，可能与表面光滑程度有关，可能与接触面积有关，可能与物体的运动速度有关等等。学生的猜想一发而不可收，为这一探究的成功打下了坚实的基础。

猜测和想象是物理智慧中最活跃的成分，对学生猜想能力的培养，是物理探究过程中的一个重要环节，也往往是教师在教学过程中较难把握的难点。这就要求学生平时注意知识的积累和生活经验的积累，处处留心，在生活中学习物理。

三 自主与合作相辅相成，指导学生设计实验

在实验探究教学中，设计实验是教学的重点之一，也是学生学习的难点，是最能体现学生创造力的一个依据。教师要及时地引导学生紧紧围绕着“猜想与假设”，积极寻找和设计验证“猜想、假设”的实验方法。常用的物理实验设计方法有：对比法、控制变量法、排除法、理想实验法、定量测量法等。教学中要让学生充分讨论，发挥他们的想象力，在此基础上，教师帮助学生修改、选择或综合设计出最好的实验方案。例如探究压力作用效果与哪些因素有关时，在学生猜想可能与压力及受力面积大小有关后，老师引导学生采用控制变量和对比实验的方法去设计实验方案。可启发学生思考：⑴在研究与压力大小的关系时，应怎样保证另外一个因素（受力面积）相同；⑵压力作用的效果能通过什么方式可以观察到呢？在以上点拨、启发的基础上，学生通过讨论，很快就能利用所给的器材设计出实验方案。又例如在探究电阻上的电流跟电压的关系中，在作出猜想后，让学生分小组讨论实验方案和设计实验电路图。之前，我提示：既然研究电阻上的电流跟电压的关系，请思考：①我们应该采取什么方法研究？②实验室给的是阻值不同的定值电阻，应针对某一定值电阻进行，还需测量什么物理量？怎么测？用什么仪器测？③你怎样改变电压？④选择什么电路图研究更合理些？在这里，一定要处理好教师的指导与学生自主探究的关系，不能说的太多，甚至完全包办代替，也不能放任不管，让学生随心所欲。由于初二学生知识预备不足，适当的提示和指导是必需的，教材中没有直接运用“控制变量法”来处理，而只是让学生研究“固定电阻情况下，电流与电压的关系”，这样处理，主要考虑要降低探究的难度。在教学中，对学有余力的学生，指导他们直接运用“控制变量法”进行更深入细致的研究。在这个过程中，既注重全体学生的发展又张扬学生的个性，通过讨论，促进生生之间的情感和信息交流，相互启发、促进，达到共同提高，培养合作能力的目的。