論通過“探究式實驗”教學培養學生學習能力

陳秀麗

（河北省豐寧縣鳳山二中，河北 豐寧）

[摘 要]:“探究式實驗”教學，是在物理實驗過程中，學生親自探究學習，培養學生良好的科學態度、科學方法、探究精神和創新意識等各方面能力，激發學習知識的欲望。探究式實驗教學為創新教育提供了重要途徑和方法。

[關鍵詞]:“探究式實驗”教學 親自探究 培養能力

所謂“探究式實驗”教學，就是在物理實驗過程中創設研究情景，讓學生親自探究、發現和體驗，逐步形成一種在學習活動中善于思考，樂于探索，努力求知的心理傾向；培養良好的科學態度、科學方法、探究精神和創新意識，提高信息收集、分析、判斷和運用能力。

一、“探究式實驗”產生的原因

1.傳統實驗教學的弊端（以演示實驗為例）

（1）傳統實驗可見度差，造成多數學生觀察困難。

（2）操作時出錯或意外情形發生，使學生看、聽、思、記方面存在著難以同時解決的矛盾。

（3）學生在教師“啟發”的牽制下觀察、思考，學生的思維被壓縮在極度狹窄單一線性的思維空間里，束縛學生思維的自由度和想象力。

（4）由于學生在課堂上沒有參與機會，學生學習氣氛沉悶，情緒低落消極，不利于學習積極性的激發，學生的想象力和個性得不到發展，造成思維被動。

2.“探究式實驗”教學的優點

(1)教學目標。著重學生的素質教育，除知識外，更強調學生的價值觀、人生觀、態度和能力的培養。

(2)教學方法。以探究為主，通過學生自主、獨立地發現問題，實驗操作，搜集處理信息，表達與交流等活動，獲得知識、技能、情感與態度的發展。

(3)教學形式。采取自主探究形式，其特點是：①器材選擇自主性；②步驟過程多樣性；③方法多樣性；④設計實驗操作的獨立性和自主性。

(4)對學生的影響。使學生在教育的過程中感到主動、輕松，視學習為樂趣，有利于創新。

二、“探究式實驗”教學的模式

創設情景→提出問題→科學猜想→設計實驗→探索研究→得出結論→經驗交流。

依據教學內容不同，這一模式也不是固定的，要靈活運用。

三、有效地實施“探究式實驗”教學

1.創設問題情境具有激發性

所謂問題情境是指具有一定困難，需要學生通過努力克服且力所能及的學習情境。例如，在講“滑動變阻器使用時”，教師連好改變燈泡亮度實驗來演示。燈泡在滑動觸頭移動下忽亮忽暗，學生感到好奇，產生濃厚興趣，從而激發學生學習知識的欲望。

2.提出問題要有明確性

如講完浮力后，教師提問：鐵塊在水中下沉，鐵船為什么會浮在水面上？輪船和鐵塊是不是體積大的浮力大而體積小的浮力小呢？是不是“鐵比水的密度大”就一定下沉等。可見，有了簡潔明確的提問有助于學生針對性探究，這在探究環節上是十分重要的。

3.培養學生的猜想能力

在整個探究過活動中，要調動所有學生參與到猜想中來，關注全體學生共同發展。要鼓勵創新，讓學生敢于奇思妙想。比如，在探究：“液體壓強與沸點的關系”時，教師將盛沸水的燒瓶倒置并潑冷水時，問學生會出現哪些現象？學生有的猜“燒瓶將炸裂”；有的猜“瓶塞將被崩出很遠”……猜想雖然與事實有差距，但為其獲得新知識增加了強烈欲望，為下一步實驗起到推動作用。

4.設計實驗要有針對性

針對某一個問題教師要安排好足夠的實驗器材，有利于學生有效探究。例如，“探究浮力的大小因素”時，教師安排以下實驗：（1）驗證浮力的大小跟物體密度有沒有關，給出體積相同的鐵塊和木塊進行探究；（2）驗證浮力的大小跟沒入液體的深度有沒有關系，給出鐵塊讓學生實驗；（3）驗證浮力的大小跟物體的體積有沒有關，給出體積不等的鐵塊和木塊等。這樣安排，學生探究目的明確，節省時間，有效完成實驗任務。

5.探究實驗要有“層進性”

探究實驗時，過程要逐漸加難，循序漸進，逐步達到預期效果。例如，講“滑動變阻器改變電路的電流和電壓”時，教師安排這樣小實驗：

（1）將滑動變阻器與小燈泡串聯，觀察滑動變阻器是如何改變燈泡亮度的？

（2）在（1）的基礎上串聯電流表，觀察電路中電流是怎樣變化的？

（3）在（2）的基礎上，在燈泡兩端并聯電壓表，觀察電路中電壓是怎樣變化的？

這種循序漸進地探究，學生感到并不難，有利于順利探究，既學到了滑動變阻器使用及作用，也為探究歐姆定律打下基礎。

6.實驗結論的準確性

實驗的成果是實驗結論，如何給探究成果下一準確結論是該形式的重點。學生往往對實驗結論雖已明白，但下結論不準的情形，必要時就需要師生共同合作給實驗下科學結論，達到準確。例如，探究“電阻上的電流和電壓關系”時，學生測出結果后，根據實驗數據得出結論：當電阻一定時，電壓增大電流也跟著增大；電壓減小電流也跟著減小。事實是如此，但不科學。要知道，電流是成倍地增長、符合比例關系。應說成“電阻一定時，電流跟電壓成正比”。像這種情況就需要老師幫助解決，教給學生科學語言，科學掌握知識。

7.實驗分析的“入微性”

實驗分析是整個探究活動的不可缺少的環節。深入細致地分析有時會得到更多的結論，也是對實驗的補充。例如，在講“測小燈泡的功率”實驗時，分析試驗數據可得以下結論：

（1）“伏安法”即可測功率也可測電阻；

（2）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；

（3）因燈絲的電阻隨溫度升高變化顯著，因此“伏安法”測電阻時不測小燈泡的電阻，而是測定值電阻。

通過細致分析，把平時模糊記憶的知識，清晰地呈現在學生面前。拓寬知識視野，培養學生創新能力。

四、探究實驗應注意的問題

1.學生要有探究欲望

在課堂教學中，教師的一個重要任務就是培養和激發學生的探究欲望。使其經常處于一種探究的沖動之中，如在學生剛剛弄清木塞沒入水中受到浮力的作用，教師馬上提出鉤碼沉入水底是否也受到浮力的作用。

2.探究問題要有探究價值

“不是什么事情，什么問題，都需要探究的。”只有那些真正有探究價值的問題，對于學生而言具有一定的思維空間的問題，才是值得探究的問題。如電阻大小跟什么有關；浮力的大小與什么有關；平面鏡成像特點；液體壓強與液體深度和密度關系；電流、電壓、電阻之間的關系；電磁鐵的磁性強弱跟什么因素有關等。

3.要有充足的探究時間

在課堂教學中，時間是最重要的學習資源。探究的問題性、實踐性、參與性和開發性，決定了探究學習必須有充分的探究時間，否則就流于形式。蘇霍姆林斯基所說的“自由支配時間”，其實就是這種自主探究的時間，同樣它也是探究的必要條件。

五、探究實驗對物理教學的意義

探究式實驗教學為創新教育提供了重要途徑和方法。培養和鍛煉了學生的創新意識和創造能力，有效地激活學生的創造思維，使學生在設計、觀察、探究中充分發揮自己的想象力，創造性地綜合運用已有的知識，并在探究的實驗中獲取新的知識。物理學是以實驗為基礎的學科，初中階段是學生學習物理知識的啟蒙階段。學好初中物理知識、掌握物理學習的基本方法和技能，對學生今后的工作和學習極為重要。作為執教者，應積極探索研究學習物理的方法，為物理教學貢獻力量。