物理自主探究性實驗教學

孫福雙

人類具有探究的天性，這種天性為開展探究教學提供了強大的動力。隨著我國新課程、新標準的推進，探究教學受到前所未有的重視。《物理課程標準（實驗稿）》明確提出注重科學探究，提倡學習方式多樣化。這對開展探究教學又提供了強有力的政策保證。然而，隨著探究教學的深入開展，實踐中遇到的困難將越來越大。筆者結合自己近幾年來的實踐和研究，談一些有關自主探究實驗教學的體會。

物理以實驗為基礎，實驗不僅對科學理論起檢驗作用，而且實驗本身也是科學理論的探究過程。傳統的學生物理實驗大致可分為2類：一類是驗證性實驗，如“電磁感應現象”等；另一類是知識的應用性實驗，如“測物質的密度”等實驗。這2類實驗都是在學生掌握有關的知識后進行的，學生能預料到大致的實驗結果，所以對這些實驗缺乏興趣，這不利于發展他們的創造性思維。而自主探究性實驗是指在教師指導下，學生圍繞某個問題獨自進行實驗，觀察現象，分析結果，從中發現科學概念和原理，以獲得知識，培養能力的一種教學方法。在物理自主探究性實驗之前，學生對實驗結果并無真正了解，它更著力于讓學生主動發現問題，探求和解決問題，掌握知識的形成過程，為激發學生的創造潛能提供更大的可能。

自主探究性實驗在物理教學中的作用

教師在物理教學中，應根據教材的特點，有針對性地放手讓學生自己去做實驗。如“阿基米德原理”是一個典型的實驗原理，該實驗涵蓋了實驗技能、技巧、觀察及物理思想，完全可以改為自主探究性實驗，讓學生自己動手做。該實驗能否獲得滿意結論，關鍵是物體放入水槽后，以及實驗時是否讓重物慢慢浸入水中，是否接觸水槽內壁。這樣可以讓學生養成嚴肅認真的科學態度，訓練技能技巧、培養其物理思想。這樣的實驗觀察課題教材中很多，如果能采用自主探究性實驗教學，不僅能培養學生的實驗技能、技巧和觀察能力、分析推理能力，更重要的是發展學生的發現能力和探索能力，這是其一。

其二，自主探究性實驗能夠培養學生理論聯系實際解決問題的能力和發展思維能力。如“測定小燈泡的功率”實驗及小實驗中的“測自己的步行速度”“測家用電冰箱每天消耗的電功”“探究聲的反射與共鳴”等實驗讓學生邊學習有關知識，邊親自動手實驗，邊分析、歸納總結。學生通過自己的實踐來完成自己的“發現”，成為知識的“發現者”，改變教師包辦代替的“灌輸式”教學模式。學生自己動手做實驗，得出結論，找出規律，又經過練習，鞏固和運用所學知識與實踐相聯系，做到推理與實驗相印證，理論與實踐相結合，不但使學到的知識掌握得更牢固、更靈活，而且主動性和實踐能力以及思維能力都可獲得更進一步的提高。

如何搞好自主探究性實驗教學

從操作程序上講，自主探究性實驗必須緊緊抓住4個環節。

創設物理情境，提出研究問題物理教學必須通過創設物理情境，把學生引入物理學的世界，因此所選擇的自主探究實驗的問題必須與學生的日常生活密切聯系，同時實驗涉及的知識必須是學生已經具有的。如“研究影響滑動摩擦力大小的因素”“研究影響浮力大小的因素”等都是開展自主探究性實驗的好素材。

進行猜想，提出假設，設計實驗方案在這一環節，教師要鼓勵學生充分發揮想象力，根據已經學過的物理學知識和生活經驗，大膽地提出各種假設，并設計出檢驗的實驗方案（包括選擇實驗儀器和器材，先后測量哪些物理量、具體怎樣操作等）。

實驗檢驗，得出結論初中生已經具備一定的知識基礎和技能基礎，可由學生自由進行實驗探索。教師僅為學生驗證各種假設，提供實驗條件和必要的指導。即使學生的假設與所想到的結論無相關性，也要盡量滿足學生的實驗設想。如“研究影響浮力大小的因素”實驗中，對學生提出的如物體體積、液體體積、甚至物體的密度等假設，教師都不應忽視，而要提供條件讓學生進行驗證。

鞏固遷移，開拓提高自主探究性實驗關鍵的一點，是要通過實驗對實驗假設得出結論。而得出的結論是否正確，是否符合物理規律，是否能夠用來解決實際問題，必須要經過新的實驗來檢驗。讓學生設計新實驗來驗證結論的可靠性，這是對原有認識的深化提高，也是學生探究能力發生質的飛躍的過程。如在“研究串聯電路的等效電阻”后，可引導學生設計完成“研究并聯電路的等效電阻”實驗等。自主探究性物理實驗，既重視實驗過程又重視實驗結果，能滿足學生實現自我愿望的要求，更能激發學生的求知欲望，促進思維能力的發展。

總之，自主探究性實驗教學要始終把學生作為主體，教師作為客體；教師從中起組織者、合作者、引導者的作用，學生（特別是后進生）從中感受到探究的樂趣，探究的動力，成為知識真正的探究者。這樣才能達到自主探究性實驗的目的。

（作者單位：河北省唐山市豐南區大佟莊中學）