基于初中物理探索性實驗教學(xué)研究

摘要: 本文作者結(jié)合教學(xué)實踐，就初中物理探索性實驗的特點、實施方法和功效等方面作了闡述。

關(guān)鍵詞: 初中物理教學(xué)探索性物理實驗教學(xué)研究

一、引言

“探索性物理實驗”是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下探索嘗試，通過實驗觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果，從中找出規(guī)律、獲取知識、培養(yǎng)能力的過程。學(xué)生的這種探索與科學(xué)家的探索之間既有共性又有差異性，主要反映在以下方面[1]:

1.這兩種探索都是一種求知的過程，探索的結(jié)果對探究者本人來說都是未知的。兩者進行探索的基本程序和方法也是相似的，它們都是由問題、假設(shè)(猜想)、實驗、事實(證據(jù))、解釋、評價、發(fā)表與交流等基本要素構(gòu)成。

2.這兩者又是有區(qū)別的。首先是探索的目的不同。科學(xué)家的探索是以發(fā)現(xiàn)人們尚未認(rèn)識的科學(xué)事物及其規(guī)律為目的，而學(xué)生的探索是教師以探究的形式為載體，使學(xué)生在獲取知識的同時，領(lǐng)悟科學(xué)的思想方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索所需要的能力，起到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用。其次是在探索過程上的區(qū)別。科學(xué)家的探索是科學(xué)探索的真實歷程，而學(xué)生的探索是科學(xué)探索的模擬過程，是對科學(xué)探索的再探索。最后是在探索程度上的差異。科學(xué)家的探索是建立在深厚的專業(yè)基礎(chǔ)的背景下進行的全方位的探索，而學(xué)生的探索是學(xué)生在淺易的專業(yè)基礎(chǔ)的背景下進行的局部的、較低層次的探索。

二、探索性物理實驗的特點

現(xiàn)行初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)將“科學(xué)性探究學(xué)習(xí)”放在了內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的首位，它要求學(xué)生在探究性活動中，通過親身經(jīng)歷與科學(xué)工作者進行科學(xué)探究的相似過程，學(xué)習(xí)物理知識與技能，從而體驗科學(xué)性探究的樂趣，掌握科學(xué)的探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。但事實上，初中生的知識結(jié)構(gòu)、生活閱歷、思考問題的方式和實踐經(jīng)驗的積累程度等方面很難達到自己設(shè)計問題，參與實驗，獨立探究解決問題的方法的要求，這必然對新課程標(biāo)準(zhǔn)的具體實施和學(xué)生今后的學(xué)習(xí)造成很多困難。如何培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，提高他們的探究能力?物理教師可在實驗教學(xué)方面作大膽的嘗試，使學(xué)生從被動式接受轉(zhuǎn)化為主動探究。以下是筆者在實際的教學(xué)活動中根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合初中物理實驗教學(xué)實踐，對“科學(xué)性探究學(xué)習(xí)”進行的嘗試。

三、探索性物理實驗的教學(xué)研究

探測性物理實驗的實施方法及其發(fā)揮的功效可以用一個流程圖的方式表達出來，如下圖所示:

在探索過程中，學(xué)生在提出問題、處理問題、設(shè)計探索方案、總結(jié)并交流學(xué)習(xí)成果等方面自主探究得越多，探索就越“開放”。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)不是由教師把知識簡單地傳遞給學(xué)生的過程，而是由學(xué)生自己主動建構(gòu)知識的過程，這種建構(gòu)是無法由他人來代替的。教師應(yīng)是意義建構(gòu)的幫助者、促進者，而不是知識的提供者和灌輸者。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以探索法和發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識的意義，主動去搜集和分析有關(guān)的信息資料，對所研究的問題提出各種假設(shè)并努力加以驗證，并善于把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容盡量和已有的知識、經(jīng)驗聯(lián)系起來。

在探索性物理實驗中教師應(yīng)注意以下幾點:

1.培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。

是否具有敏銳的發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，是判斷一個人是否具有創(chuàng)造力的重要依據(jù)。教師應(yīng)在探索性實驗中培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的觀察方法，引導(dǎo)學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲和探究欲。教師應(yīng)運用“不憤不啟，不悱不發(fā)”的教育規(guī)律，在學(xué)生“心求通而未得，口欲言而不達”之時，適當(dāng)點撥引導(dǎo)，使學(xué)生的自主探究意識和探索能力得到增強。

如筆者在講解“測定鹽水的密度”的實驗時，學(xué)生對測定液體的質(zhì)量，提出的測定步驟為:(1)測定燒杯的質(zhì)量;(2)測定燒杯和鹽水的總質(zhì)量;(3)將鹽水倒入量筒，測出鹽水的體積;(4)根據(jù)密度=質(zhì)量/體積求出其密度。筆者沒有立刻否定學(xué)生的方案，而是讓他們按照該步驟進行實驗。學(xué)生在將鹽水從燒杯倒入量筒時，發(fā)現(xiàn)燒杯中的鹽水倒不干凈，從而發(fā)現(xiàn)了問題。這時筆者啟發(fā)他們?nèi)绾伟堰@個誤差消除掉，學(xué)生通過自主探索得出了正確結(jié)論。學(xué)生在自主探索中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題，這樣有利于掌握知識，提高課堂效率。

2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

新奇的實驗只能從感性上引發(fā)學(xué)生的直接興趣，并不能從理性上使其形成認(rèn)識興趣，而日常教學(xué)中更多需要學(xué)生掌握的是理論知識和研究物理的方法。當(dāng)學(xué)生在聽不懂這些知識時，就會產(chǎn)生學(xué)習(xí)障礙，學(xué)習(xí)物理的興趣也就下降。因此，教師在教學(xué)中要加強配合探索性教學(xué)的演示實驗，合理地進行改進，引導(dǎo)學(xué)生，這是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的要點之一。

如筆者對初二剛開始接觸物理的學(xué)生講聲音是以疏密波的形式傳播時，學(xué)生對疏密波是什么、是如何產(chǎn)生和傳播的很難理解。所以筆者在借助儀器演示疏密波的同時，還讓學(xué)生動起來:讓學(xué)生等間距排列，充當(dāng)介質(zhì)中的微粒，然后讓其中一位學(xué)生充當(dāng)聲源先振動，帶動邊上的學(xué)生(介質(zhì)微粒)由近至遠開始振動，過了一會兒，隊伍中很明顯地顯示出了波的疏部和密部。通過這樣的實驗，學(xué)生了解了波的形成就是因為介質(zhì)微粒的振動形成的，并且形成的時候是從聲源開始，由近及遠的。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成是由研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機地結(jié)合起來的，這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性地應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段，將多種教學(xué)方法進行優(yōu)化組合，用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此，教師除了演示實驗和分組實驗之外，在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查探索性實驗活動中，還可以發(fā)展創(chuàng)造活動，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。這樣既可以使學(xué)生掌握知識，又能提高學(xué)生思維的流暢性、靈活性和獨創(chuàng)性。

如在做“土電話”的實驗中，筆者只是簡單地介紹了制作材料和過程。當(dāng)筆者看到學(xué)生的成果時，感到特別的驚訝。筆者想象中學(xué)生做的“土電話”，就是兩個用棉線連起來的一次性紙杯，而學(xué)生制作的材料各式各樣:有易拉罐，有一次性紙杯，還有薯片的紙筒，中間的連線也是各式各樣，有棉線、鋼絲、鐵絲等。他們對各個“土電話”進行比較實驗后發(fā)現(xiàn)，材料不相同時，傳聲的效果也不相同。筆者趁機鼓勵他們一個一個去試試，看哪種材料的傳聲效果比較好，學(xué)生也很快得出了結(jié)論。

四、結(jié)語

探索性物理實驗有利于教師在初中物理教學(xué)中把科學(xué)知識、探究能力和對科學(xué)探究過程的理解有機地融合在一起，但探索性實驗比傳統(tǒng)性實驗要花費更多時間。教師面臨的任務(wù)是:如何明智地選擇那些通過探索才能達到最佳效果的學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生得到最充分的發(fā)展。

參考文獻:

[1]吳永令.初中物理探索性實驗教學(xué)研究.江西師范大學(xué)學(xué)位論文，2004.

[2]邵瑞珍.教育心理學(xué)(修訂本).上海:上海教育出版社，1997.6.