中学物理探究性实验教学

试论中学物理探究性实验教学

物理是一门以实验为基础的自然科学，物理实验是物理教育的一种最有效的教学手段，它可以帮助学生建立和巩固物理基本概念，获得物理知识、训练科学方法、培养科学素质，“实验探究法”是指在教师的指导下,使学生运用已有的知识和技能, 以新知识的探索者和发现者的身份, 通过实验亲自去发现问题、思考问题和解决问题的一种方法,该法要求课堂教学以实验为线索, 通过教师引导, 由学生通过直观、鲜明的实验现象和实验数据, 经过处理、分析、归纳来研究和探索物理规律, 让学生参与到发现问题、科学探索、解决问题、运用新知的全过程中。下面就如何在物理课堂教学中实施探究性学习活动，谈谈我的一些体会。

一、营造问题情境，激励探究创新

创新是人类社会发展与进步的永恒主题，它以挖掘人的创新潜能，弘扬人的主体精神，促进人的个性和谐发展为宗旨。创造力犹如人的智力中的宝藏，需要开采和挖掘。因此开展创新教育，开发人的创造力，培养人的创新精神是中学物理所面临的重要任务。而问题是人们在认识活动中，头脑所产生对事物的疑惑心理，这种心理驱使个体去积极思维、去探究、去解答疑惑。正如孔子所说：“疑是思之始，学之端”。所以创设问题情境是探究性学习的第一个环节，是创新的起点，其基本内容是教师根据本节课的教学目标，从学生已有知识或生活、生产实际出发，指出与新课有紧密联系的富有趣味性和启发性的现象，引发学生生疑，在他们的意识中，创设

探究问题的情境，进而导出本节课的探究问题，使学生在明确探究方向中激励创新动机。

例一：《压强》的活动情景引入

教师请一位男生和一个女生帮老师钉木板，老师提问：“谁会钉得快一点?”学生笑话老师“无知”。结果相同时间内，女生钉好了，男生却失败了。当想像与实际形成巨大反差时，最容易使人产生强烈的求知欲望。男生回座位时丢下一句话“不公平”老师及时抓注这句话，提问：“男生说，不公平、除了男生比女生力气大不公平之外，其他同学想一想还有什么可能不公平?”引导学生进行猜想。师：“起初大家认为男同学会毫无疑问地胜出这个比赛，主要原因是基于什么考虑?”。

生：“男生力气大！”

师：“就是说，压力作用效果，从大家常识来看是与什么有关系？生：“力的大小”

最后老师展示两个同学所用的钉。老师提问：“男生说‘不公平’，是因为他用了哪个铁钉？”引发学生对铁钉的观察。师因势利导“压力的作用效果，除了普遍认为与压力大小有关系之外？还可能跟什么因素有关系呢？”通过问题引导和实验观察，学生提出“影响压力作用效果可能与受力面积的大小有关”。

情景的引入还可以运用图片、漫画等手段引发兴趣，提出问题。

二、根据学生实际，以有效提问作为引领

课堂提问的方式应注意以下两个问题

一、“满堂问”，学生的回答不少是“是”；“不是”；“对”；“错”等缺乏主观思考，进行解释的回答。而这样“满堂问”课堂中所设的提问往往是乏乏而问，教师的问题不能引发学生深层次的思考。

二、老师对新课程的课堂，提出一个研讨问题：“当学生导而不发的时候，怎么办？”学生导而不发有多方面原因。而其中之一：所提的问题脱离了学生的基础、实际能力，因而导致学生对老师的问题“导而不能发”。因此在实际教学中，我们应当根据学生的实际和基础，以有效提问，引领学生进行科学探究。

例二：探究“磁场对通电导线的作用”

在《电动机》一节书中，教师对“磁场对通电导线的作用”演示实验的处理如下：教师在演示“磁场对通电导线的作用”实验后，得出磁场对通电导体有力的作用。为了进一步探究磁场对通电导体作用的其他特点，师：“要使通电导体的运动方向刚好相反，可以通过什么来实现？”上台的第一位学生操作是把导线与电源的正负极互换。

师：“你是根据什么，想到改变电源正负极与导线连接的呢？”生：“在奥斯特实验证明，磁场的方向与电流方向有关。那我就想通电导体的受力方向是否会与电流方向也有关？”教师再次提问“还有什么其他操作也能够改变通电导体的运动方向？”第二位学生把磁铁的南北极上下倒置。在这个环节的处理上，教师没有直接做演示实验，而是在学生能力范围内提出有效问题，启发学生思维，引领学生进行有实质意义的探究，从而在探究的基础上得出结论。

要让学生能主动参与到探究实验中，教师必须对课堂中提出的有效问题加以研究。

三、适度开放，自主实验

探究性实验的目标在于：发展学生的能力，包括发现问题的能力、制定计划的能力和解决问题的能力；培养学生的问题意识和创新精神等。基于上述目标，结合初中学生认知的成长历程，初中物理探究性实验不能由老师全盘决定，也不能完全放任自由，而应该在适度开放中由学生自主实验。

例三：在“影响电磁铁磁性强弱因素”的探究中

教师提出“请想办法增强电磁铁的磁性，使之能吸引更多大头针，可以小组之间共同合作。”教师并没有限定学生对电磁性磁性强弱与电流大小与线圈匝数两个因素进行探究。在这个限定范围内，进行开放式探究性实验，能力强的小组能根据书本的提示进行探究，一般能力的小组或者只能探究其中一个因素，但通过小组间的交流，也能够进行第二个因素的探究。在这个适度开放的探究实验中，学生通过一块干、两块三块甚至更多干电池作为电源，能得出“电压越大，电磁铁的磁性越强”的结论。虽然不能得出电磁铁磁性强弱本质是与电流的关系，但在开放的环境下，学生能得出与书本提示不同的结论，其收获也是成功的。在探究结束，教师通过组织各小组对探究实验的交流与总结，最终得出影响电磁铁磁性的两个因素。

从上面的案例可以看到，初中学生物理探究性实验体现了实验的

开放性，探究的自主性在限定范围内的整个探究活动中，学生自由选探究方向，自定实验方案，老师不作干预，不同能力的小组获得的结论因能力而异。教师只是在最后的评估与交流中引领，综合学生意见得出系统结论。开放性与自主性是实现探究性实验目标所必需的，只有这样才能实现探究性学习的目的不论是探究的能力，还是问题意识和创新精神，都是只有通过亲自实践才能逐步形成。

探究性学习的重点是培养学生的问题意识和创新精神。问题意识即一种怀疑精神，一种探索意识，它是创造的起点，没有问题意识就没有创新精神。许多有重大意义的问题在开始时都是不为人们所理解，因而被误认为没有意义的。要养成问题意识，就需要养成问为什么的习惯，同时养成尊重他人提出问题的习惯，教师应该以身作则。特别对正在成长过程中的初中学生来说，他们的问题意识和创新精神需要成年人的呵护和鼓励，才不至于被扼杀。

四、满足需求，延伸课外探究

学生在日常生活和实验探究过程中会有很多不同的问题、也有很多新想法。老师课堂上无法一一解决；由于课时限制、课程标准或教学设备限制，有很多学生感兴趣的知识、超出初中课标要求的知识(有的甚至到高中才会涉及到)我们老师都无法满足学生的需要；部分学生对物理现象、规律有着很大的兴趣，在一般的课堂教学中，无法得到一一满足。因此把探究性实验延伸到课外，引导学生进行课外探究将有利于满足不同学生的要求，开拓各个层次的学生实践技能。