要重視在農村初中物理教學中開展探究性實驗

【關鍵詞】 初中物理探究性實驗

【文獻編碼】 doi:10.3969/j.issn.0450-

9889(B).2010.12.028

物理探究性實驗，是指學生在不知道實驗結果的前提下，以教師所給的啟發性問題為指導，通過實驗設計、實驗操作、思考分析得出結論的實驗形式。它是以探究為主，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以物理知識為基本探究內容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供自由表達、質疑、探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組、集體等多種解難、釋疑、嘗試活動，將自己所學的知識應用于解決實際問題的活動。無疑開展探究性實驗對提高學生的能力和素質有著重要的意義。

然而，由于受物質資源、教師水平、教育理念等因素的影響，特別是不會使應試教育的成績很快有明顯的提高，當前農村初中物理探究性實驗的開展得不到重視，一直存在沒有資源、不想開展、不會開展等問題。農村初中的物理教學還是學生背公式、背定律，教師簡單地做一下演示實驗，學生實驗主要是按照現成的實驗步驟來體驗前人的實驗取得的預定結果……這些舊的教育方式對學生學習物理知識，認識物理規律，提高實踐能力，以及養成終身學習的習慣都是不利的。

新課程改革提倡探究式學習，主張通過必要的探究性實驗來讓學生體驗探索過程，領悟物理知識的內涵，體會物理科學的規律，提高自身的綜合素養。

以下面這道中考題為例，我們可對探究性實驗窺其一斑。

（2008貴陽）在探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”的問題時，興趣小組的同學們作了如下的猜想：

猜想A：滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關；

猜想B：滑動摩擦力的大小可能與壓力大小有關。

為了驗證上述猜想是否正確，同學們設計了如下圖所示的實驗。

（1） 步驟（a）和（b）是為了驗證猜想

_____________（選填“A”或“B”）。

（2） 步驟（a）和（c）是為了驗證猜想

_____________（選填“A”或“B”）。

（3） 本實驗采用的科學探究方法是

_____________。

（4） 實驗中應使木塊做勻速直線運動。這樣做的目的是：

_____________。

可見，在進行探究性實驗時，學生首先要根據面臨的問題提出猜想或假設，然后設計實驗來進行驗證，其中要考慮實驗方法的選擇，明確實驗原理及實驗中應注意的問題，最后分析實驗結果得出結論，對實驗進行評估。經歷這樣的過程無疑會使學生比做傳統的驗證性實驗收獲更多。

在教學實踐中我們可以體會到開展物理探究性實驗的重要性主要有以下幾方面：

1. 讓學生較好地領悟物理知識。

探究性實驗的過程就是學生運用知識解決問題的過程，學生親身解決了問題，對知識的領會會更深，對知識的理解會更透徹，這是用機械記憶的方法來學習知識所不能比的。

2. 激發學生的物理學習興趣。

運用知識進行探究的過程會讓學生享受探索的愉悅，而通過探究解決了問題能使學生產生成功感，這些都能大大激發學生學習物理的興趣，提升學生學習的主動性和積極性，使學生有飽滿的學習熱情。

3. 發展學生的實驗探究能力。

開展物理探究實驗可以培養學生提出問題的能力、設計和動手實驗的能力、解決實驗過程出現問題的能力、分析數據得出結論的能力、評估實驗的能力……這些能力對于學生以后的學習和工作會有很大的幫助，有助于為學生終身發展奠定良好的基礎。

4. 培養學生的情感、態度、價值觀。

學生的學習不單是為了獲得知識、訓練能力，還要學會為人處世、明晰事理，如建立熱愛科學的情感、樹立實事求是的科學態度、明確學習的目的和價值等，這些情感、態度、價值觀方面的培養，可在學生開展探究性實驗的過程中以 “體驗”的方式進行。

正是由于開展探究性實驗的重要，各地的中考都重視從各個不同的側面對探究性實驗方面進行考核，例如：

（2010 河北）探究電流與電壓、電阻的關系。

【提出問題】通過導體的電流與導體兩端電壓及導體電阻的大小有什么關系？

【猜想】①導體的電阻一定時，通過導體的電流與其兩端電壓成正比。

②導體的電阻一定時，通過導體的電流與其兩端電壓的平方成正比。

③導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。

【實驗器材】電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一只，開關一個，三個定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），兩只滑動變阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），導線若干。

【實驗過程】（1）根據上圖所示實物圖在虛線框內畫出電路圖。

（2） 小明按圖正確連接電路后，閉合開關，發現電流表有示數，電壓表指針超過量程。小明操作中的錯誤是_____________________________________________。

（3）小明改正錯誤后繼續實驗，通過改變定值電阻R兩端的電壓，測得電流、電壓的值如表一。分析數據可得出猜想是正確的。

（4） 小紅在探究猜想③時，先將5 Ω的電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使與電阻并聯的電壓表的示數為1.5 V，并記下電流值；再分別改接10 Ω、15 Ω的電阻，重復上述實驗，得到了表二中的實驗數據。分析數據得出，猜想③是正確的。實驗中，小紅多次移動變阻器滑片的目的是：_________________。

（5） 小華在探究猜想③時，重新設計了電路，保持電壓表的示數為3V，得到了與表二相同的數據，也完成了實驗探究。小華與小紅的實驗相比不同之處是：

_________________。

【知識拓展】

（1） 小明實驗時選擇的是_____Ω電阻。

（2） 小紅實驗時選擇的變阻器規格是_____。

這道考題除了考查學生的一般實驗能力外，還設置了多個實驗情景，具有開放性，比較接近實際情況，能給學生提供更廣的思維空間。這樣的考試指揮棒在給我們發出信號：不能讓學生再停留在簡單重復前人實驗的基礎上，要讓學生學會探究，學會探索，學會動手，即使在農村中學也要重視開展探究性實驗。

雖然，農村中學由于很多條件的限制，開展探究性實驗會有很多困難。但是，隨著國家對義務教育的重視和加大投入，農村中學的實驗資源會逐步得到充實，開展探究性實驗的物質條件逐步得到保證。同時，農村中學可以根據實際情況，選擇符合自身條件的途徑來開展實驗。如農村初中可以嘗試多間初中聯合或與鄰近的高中合作，開展一些自己沒有條件或條件不足、而別人有條件的探究性實驗。只要我們重視起來，農村初中物理探究性實驗的開展就能逐步走上正常軌道，發揮其應有的作用。

（責編王學軍）