探究式物理实验教学浅谈

探究式物理实验教学浅谈

杨为民

杨为民

摘要：新课标和原《教学大纲》相比，特别倡导科学探究的学习方式。本文将如何在教学过程中开展科学探究活动作为我们的研究课题，讨论了物理实验教学的相关内容。

关键词：科学探究；实验探究；物理实验

新课标明确提出物理知识的学习不是学生的唯一目标，强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，体验科学探究的成功与失败，培养学生科学探究的精神、实践能力、创新能力，为学生的全面发展，终身学习打好基础。对习惯于教师讲、学生听的教学方式的师生，开展科学探究活动有很大的难度。从实施课改以来，笔者所在学校开展了初中物理科学探究的教学研究，通过学习和实践，收到了初步的成效。经过反思，谈谈笔者的体会。

一、什么是科学探究

新课标中的科学探究指的是学生探究式学习活动而非科学工作者的科学探究。即学生在物理学习中以获取科学知识、理解科学思想理念、领悟科学工作者研究自然所用的方法和发展科学探究能力而进行的教学活动。

俗话说：“授之以鱼，不如授之以渔”。随着现代社会知识更新的速度加快，仅仅教学生掌握知识显然已经不够，学生必须要有学习知识的方法和能力。为了能够真正把素质教育落到实处，我们在教学中应突出学生的科学探究，重视培养学生的科学探究能力。

二、如何开展科学探究活动

综观按新课标编制的各种版本新教材，不难发现，规律结论不再直接给出，而是要学生通过科学探究得到。教材既有“小探究”，又有“大探究”，而且占有较大的比例。这就要求教师应把科学探究式的学习活动作为主要的教学手段。科学探究的形式是多种多样的，其要素有：提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行试验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等七个环节。那么，在实际的教学活动中如何实施这七个环节呢？下面是笔者的一些看法，与大家共同探讨。

1.演示实验探究

课堂演示实验是在课堂上主要由教师操作，并通过教师的启发诱导，帮助学生对实验进行观察思考，以达到教学目的的教学方式。演示实验要体现其探究性，就应变演绎式演示为归纳式演示。下面以钢球从相同高度的斜面上滚到粗糙不同的水平木板上这个演示实验为例，在学生探究性演示过程中，我们可以先提问学生：看到什么现象？为什么会有这种现象？如果水平绝对光滑，这时我们能够得到什么结论？最后学生通过探究和分析，讨论后得到这样的结论：(1)小球在水平面上的运动距离不同，水平面越粗糙，小球运动距离越短，反之越长。(2)小球运动距离不同的原因是小球受摩擦力不同。水平面越粗糙，小球所受摩擦力越大，反之越小。(3)当小球不受摩擦力时，小球将永远运动下去不会停止。

通过这个探究性演示实验，激发了学生在自己知识的基础上展开分析，作出假设，从而发现演示所包含的概念和原理。很显然，这种演示实验就属于归纳式的了，学生对教师展开的现象，必须通过观察、分类、归纳等一系列的思维活动，才能探究出一般性的结论。

2.小组实验探究

学生小组实验是一种在教师指导下，学生自己围绕某个问题，制定计划，进行实验，收集证据，分析论证，得出结论。从而培养学生实验探究能力的一种教学方式。

例如：探究“浮力大小与那些因素有关”的教学，可以这样设计：

(1)创设情景，提出问题

两位同学组成一实验小组，每组实验器材有：两个钩码，一把弹簧称，一杯水，一根细线。让学生认真测出一个钩码在水中受到的浮力，结果发现大家测得的浮力值不同。从而由此引出问题：钩码受到的浮力大小为何不同？浮力大小究竟与什么因素有关？

(2)全班讨论，引出猜想与假设

经过讨论，全班同学作出了如下假设：影响浮力大小的因素：物体的质量；物体的体积；物体侵入液体的深度；液体的深度；物体侵入液体的体积。

(3)实验探究、验证

让学生自由选择一种猜想，制定计划、设计实验，教师对实验设计和实验过程中如何进行变量的控制要进行充分的指导。

学生通过实验验证、讨论交流，师生共同归纳得出“浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关”的结论。学生通过自己的实验探究活动，既加深了对浮力概念的理解又提高了探究问题的能力。

3.家庭实验探究

所谓物理家庭实验，就是配合物理课堂教学，用课外作业的形式，让学生在家中对自然界进行观察或利用家中的物品和工具制作一些简单仪器进行物理实验。充分利用家庭实验可以极大延长学生课堂的有效时间，是物理教学的一种有效补充形式。

在初中物理家庭实验探究过程中，学生可以针对问题提出不同的猜想，然后设计实验进行验证，学生通过自己选用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。这就充分调动了学生进行科学探究的主动性。

由于初中物理实验往往跟我们的生活联系紧密，所需的器材比较简单易找，因此，学生可以丰富的生活资源来进行家庭物理实验。例如：在学生学习“物体的浮沉条件”后，可以安排《鸡蛋的浮沉》这个家庭实验，来加深对“浮沉条件”的理解。又在学习“沸腾”后，可安排《纸盒烧水》这个家庭实验来对“液体在沸腾过程中吸热温度不变”这一知识进行巩固和提高。

三、实施探究活动应注意的问题

1.科学探究让学生成为学习的真正主人

科学探究是在教师的指导下，学生自主参与的学习活动，学习活动的成败关键在于学生的积极性和主动性是否得到充分的调动，学生是否真正成为课堂的主人。学生要真正成为课堂的主人，需要教师给予帮助，需要真正属于自己的活动时间和空间。

2.开展科学探究遵循从易到难，循序渐进的原则

初中学生科学探究的能力比较薄弱，我们采用了循序渐进的方法，探究内容由简单到复杂；探究要求由低到高；探究的程序从不完整探究到完整探究；教师的指导由强到逐渐减弱。教师要充分发挥指导作用，起步时要领着走，扶一把，然后逐步放手。逐步提高学生的科学探究能力。

3.合理选择科学探究活动内容

科学探究活动选择的范围、层次都要考虑学生的年龄特点和本地条件；同时探究必须是适合学生探究的课题和教学中可能做到的，即可以和可能的有机结合。学生的学习不可能都是探究式的，这既不符合学生学习规律，也不可能有那么多的时间。在学习物理的最初阶段，应该选取较简单的探究活动，必要时可以在容易出现困难的环节给予提示；而后逐步深入，最终使学生对于科学探究有比较全面、比较深入的认识。整个探究活动中要体现教师的引导作用。

4.教师在探究活动中只能是组织者、激励者、引导者，而不能“越位”

教师在活动中只能为学生提供必要的资源支持和信心支持，帮助其独立完成探究活动。而不能为了赶时间、赶进度，代替学生完成某些环节，使学生失去学习科学探究方法的机会，也就达不到科学探究的目的。

探究式学习方式是学习科学的一个强有力的工具，能在课堂上保持学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲。我们不能把学生当作盛装知识的容器，而是要教学生学会学习和掌握科学研究的方法。科学探究永无止境，学习科学探究不但要学习科学方法，更重要的是学习科学精神和科学态度，真正发挥科学探究的意义和作用，从而实现科学探究与课程改革，科学探究与素质教育双赢的目的。

参考文献：

[1]魏俊华.通过物理探究实验培养能力[J].成功(教育),2009(12).

[2]李鸿雁.新课程物理探究实验教学初探[J].教育实践与研究(中学版),2008(1).

作者单位：广东省广州市白云区西洲中学

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