初中物理实验教学中学生探究能力的培养

新课标2011版指出：义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程，这一阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题和解决问题的能力.可见，要真正落实新课标的要求，需要物理教师进行课堂教学改革，开展以探究为核心的教学，使初中物理教学充分体现科学探究的思想，逐步形成以促进学生发展为主的现代物理教学方式.现结合自己的教学实践，就物理实验教学中如何培养学生的探究能力，谈谈自己的一些肤浅认识.

一、创设氛围，激发学生主动探究的兴趣

前苏联教育家苏霍姆林斯基说过：“在人们的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者，而在青少年的精神世界中，这种需要则特殊强烈.”学生有着巨大的探究潜力,只要我们重视实验探究，给学生营造宽松的环境,这种潜力终将会转化为现实的探究能力.

1.挖掘兴趣

“兴趣，是最好的老师.”学生对学习有无兴趣，是能否积极思维和具有求知欲望的重要前提.设计实验教具和开展实验时，可以从新、奇、趣、险、疑等方面激发学生的探究的兴趣.

如图1，用可乐瓶做喷泉进行水顶球的实验时，学生目不转睛地观看悬于水束之上的乒乓球，时上时下，并在不停地旋转，溅起的小水花也跟着旋转，这种情景是任何单纯的口头讲解和画图所达不到的.

又如，学生对橡皮筋和弹簧之类的物体能产生形变很熟悉，但从来没有发现手捏石头或玻璃杯能使它们形变.做如图2所示的微小形变实验，当教师用手前后挤压水平横截面为椭圆形的玻璃瓶时，学生意外地发现玻璃管中液柱明显上升；当教师用手从两侧挤压水平横截面为椭圆形的玻璃瓶时，又惊奇地发现液柱下降.以上实验，无须教师提出问题，学生的探究动机就激发出来.

2.激发疑问

科技活动中，学生能够积极思维的前提是产生疑问，因此，设法使学生产生疑问是激发探究动机的关键.

例如：在一端封闭的玻璃管内注满水，再把一只小试管底朝下，插入水中，然后把长玻璃管倒过来，观察后，要求学生提出问题.如：(1)小试管为什么会上升？(2)小试管是否一定上升？决定上升与否的因素可能有哪些？

二、实验拓展，培养学生自主探究的意识

物理是一门以实验为基础的自然科学，实验是物理的灵魂.学生实验是日常教学中学生进行自主探究的主要舞台，是经验积累和知识应用的重要阵地.如果我们不失时机的对一些学生实验进行拓展，引导学生对教学中的疑难问题进行针对性探究，这样既便于学生从实验中获得知识，又能激发学生学习的兴趣，还能养成科学的探究思维.例如：在探究凸透镜成像规律的实验中，除了按课本要求探究出凸透镜成不同性质像时物距与像距的范围，教师还可以抓住实验巡视时学生碰到的点点滴滴及时进行引导.如有的学生的像成在光屏的边缘，该如何解决？要求学生从移动物、凸透镜、光屏三方面探究；有的同学实验操作时手挡住部分的凸透镜，在光屏上却仍能看到完整的像，引导学生注意观察手挡住透镜前后像的变化提出为什么？有些问题如：光屏的作用是什么等也可以在做完练习后再让同学进实验室有针对性的自主探究.总之不能拘泥于教参规定的实验时间，尽可能在实验探究上多花一点时间，充分调动学生主动探究的积极性，哪怕得出错误结论也应首先肯定其探究意识.

三、启发质疑，注重学生探究方法的培养

物理新课程标准要求，在突出科学探究的同时，要重视探究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领略到科学研究方法的真谛.因此，物理实验教学活动中必须精心设计活动的内容和模式，开发学生的探究能力.

1.让学生自己发现问题

例如，用手抓住一根铝棒的中点，用另一只手的手指夹住铝棒，从中部向外一次一次地摩擦铝棒(在手指上抹一些松香粉以增大摩擦),铝棒发出了奇妙的声音.问学生观察到了哪些现象？能想到哪些问题？不同学生看到的现象和提出的问题可能很不一样.

观察到的现象为：一手持于铝棒的中点，用另一只手的手指不断摩擦铝棒，摩擦时声音越来越响，不再摩擦后声音逐渐减弱，但延续的时间很长，声音越来越纯.

想到的问题如：

(1)为什么手要握住棒的中点？发出此种声音是否与手握的位置有关？

(2)摩擦时，为什么声音会越来越大？音调为什么会越来越纯？

(3)能否测出在声波的波长和频率？在科学技术中有哪些应用？……

培养学生发现问题和提出问题是激发学习内部动机的关键，也是培养学生探究能力的起点.因此，教师要不遗余力地鼓励学生提出问题，哪怕这些问题是学生暂时不能理解的或教师不能回答的.

2.设计小型探索性实验

探究能力总是与科学的方法紧密联系.实验教学中运用简易教具设计一些探索性小实验的实践活动是培养学生探究能力的有效途径.

例如：人造彩虹小实验研究

实验原理：利用玻璃镜将水分割成一个“水”三棱镜，“水”三棱镜使太阳光发生色散，形成彩虹.

实验方法：在天气晴好，光线较强的时候，在阳光下，装半碗多清水，在水中放入一块玻璃镜碎片，如图3，慢慢调整玻璃镜倾斜角度，让太阳光被镜子反射出后照到教室的白墙上，墙壁上就会有一道色彩分明，非常绚丽夺目的彩虹.

该实验取材容易，可操作性强，学生通过思考探索可以自己取材完成.可见设计小型探索性实验不仅使学生加强对知识的理解，对提高学生科学的素养也是十分有益的.

四、解决实验中的问题，训练学生探究思维

物理课程是一门培养和提高学生科学素质、科学思维方法和科学研究能力的重要基础课程.因此，将实验拓宽、延伸，不仅提高实验器材和课堂时间的利用效益，而且能激发学生学习兴趣，有利于学生的发现能力和创造性思维能力的培养.例如图4：用音叉演示实验时，教室里只有前面的学生听到声音，课堂后面只有部分学生能听到轻微的声音.如何提高音叉实验的效果？请学生帮助解决，次日，有学生带来一只空“乐可福”大号铁罐，把敲响的音叉放进大铁罐中，当盖板倾斜到一定角度时，发出共鸣，声音洪亮，整个教室都听到了音叉所发出的共鸣声响，效果很好.在看完《幸运52》的节目后，启发、引导学生利用电磁继电器控制工作电路的作用，结合竞赛规则，自制了一个简单的“抢答装置”. 通过这样的实验制作，学生的潜在探究精神不断表现出来，学生的科学创新能力也得到了培养.

五、开发课外小实验，培养学生不断探索的能力

新教材配合教学内容，设置了多个家庭小实验，教学实践表明，家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外，它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养动手实验能力、培养观察分析能力、开发智力等起到一定作用.还有利于培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，训练学生参与实践的能力.例如调查研究“灶具的演变” 、 “研究弹簧振子的周期和小球质量的关系”、“研究霍尔效应”，……再如通过对十分度游标卡尺原理的分析，尝试设计一个一百分度的游标卡尺等.

通过这些课外小实验的实践活动，使学生步步深入地进行自主探究，一方面巩固了知识，用学过的理论分析确定实验方案、解释现象、得出结论；另一方面提高了学生动手能力，更好地领会到科学探究的思想和方法，能培养学生的科学创新能力.

陶行之先生说过“教是为了不教”. 探究性学习的本质并不是在于它的形式，而是要教学生学会自主学习，自主探究，培养自主学习的习惯，体验知识形成的过程，得到探究知识、获取知识的方法.作为一名初中物理课教师，一定要根据教学内容，结合现代的中学生的特点，激发学生的学习兴趣，引导学生进行科学探究.