初探“探究式教學(xué)法”在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

[摘要] 初中物理實(shí)驗(yàn)是一門操作性很強(qiáng)的學(xué)科，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，加深對(duì)知識(shí)的理解、感悟，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)有著重要的意義。因此，如何上好物理實(shí)驗(yàn)課成了諸多物理教師較為關(guān)注的課題。筆者結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就《平面鏡成像》這一實(shí)驗(yàn)課為例，探討了“探究式教學(xué)法”及其應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 物理實(shí)驗(yàn) 探究式教學(xué)法 《平面鏡成像》

經(jīng)過幾年的實(shí)踐探索，我認(rèn)為，物理探究式教學(xué)的主要程序是:創(chuàng)設(shè)情境，提出問題——發(fā)散思維，科學(xué)猜想——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探索研究——得出結(jié)論，體驗(yàn)成功——遷移運(yùn)用，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

下面以《平面鏡成像》一課為例，談一談“探究式”教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

一、創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，激發(fā)興趣

所謂創(chuàng)設(shè)問題情境，就是通過教師有目的地設(shè)置疑問，創(chuàng)設(shè)情境，吸引學(xué)生積極參與，誘發(fā)學(xué)生的求知欲，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立探究，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性。例如，拿兩塊平面鏡，鏡面相對(duì)且平行放置，置頭于兩鏡之間，在兩鏡中會(huì)看到很多自己的像。由此可引起學(xué)生極大的興趣。學(xué)生根據(jù)課本提供的素材及平時(shí)積累的知識(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)和提出這樣一個(gè)問題:“平面鏡成像有什么特點(diǎn)?成像的原理是什么?”這是一個(gè)很抽象的問題，如果采用傳統(tǒng)的一言堂的教學(xué)方法，由教師包辦代替的提出問題，分析講解問題，學(xué)生由于沒有進(jìn)入角色與教師共同探討，是很難理解的。而運(yùn)用“探究式”的教學(xué)方法，通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，師生共同探討，就很輕松地得到成像特點(diǎn)。

二、發(fā)散思維，大膽猜想

《平面鏡》一課在探究平面鏡成像特點(diǎn)的過程中，教師利用能從平面鏡前看到鏡前物體的像這一學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)引入探究課題后，設(shè)問:“請(qǐng)同學(xué)們猜猜看，一只點(diǎn)燃的蠟燭在豎立的平面鏡中所成的像與蠟燭相比較有何關(guān)系?像有什么特點(diǎn)?成像性質(zhì)如何?”這一問題的提出引起了同學(xué)們的猜想。一位同學(xué)說:“我想應(yīng)該是蠟燭離鏡面近時(shí)，像變大，離鏡面遠(yuǎn)時(shí)，像變小。”有的同學(xué)反對(duì)說:“鏡中像的大小應(yīng)該與點(diǎn)燃的蠟燭有關(guān)系，因?yàn)闆]有鏡前的蠟燭就不會(huì)有這個(gè)像，但具體有什么關(guān)系還說不清。”還有一部分同學(xué)肯定地說:“像與蠟燭的大小相等。”但原因說不清。有的同學(xué)則提出，“像和物到鏡面的距離應(yīng)有確定的關(guān)系。因?yàn)椋丝拷R子時(shí)鏡中的像也靠近鏡子。”有的同學(xué)認(rèn)為，“鏡中的像應(yīng)該是虛的，原因是到鏡子后面看根本就沒有像，不像小孔成像那樣式，在光屏上可以得到物體的像。”

另外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師如果能巧妙地利用設(shè)疑，還能促進(jìn)學(xué)生的大膽猜想，積極思維，更加主動(dòng)地思考，這也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的有效手段。例如，在講授“物體浮沉條件”時(shí)，由于學(xué)生受生活經(jīng)驗(yàn)的干擾，對(duì)于一些浮沉問題還需認(rèn)真思考，并通過觀察、實(shí)驗(yàn)才可弄清楚。當(dāng)學(xué)生知道液體中的物體都受到浮力時(shí)，老師可以向?qū)W生提出如下疑問:(1)為何鐵塊在水中下沉，而木塊浮在水面?學(xué)生可能認(rèn)為，鐵塊比木塊重;(2)同樣重的鐵塊和木塊同時(shí)放于水中又會(huì)如何?學(xué)生又會(huì)認(rèn)為，鐵塊的密度比木塊的密度大;(3)用鋼鐵制造的輪船為何會(huì)浮在水面上?這時(shí)學(xué)生就會(huì)對(duì)前兩種猜測產(chǎn)生懷疑，進(jìn)而產(chǎn)生探究這一問題的興趣。

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分組探索

各種猜想出來了，進(jìn)行科學(xué)探究的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟了，此時(shí)應(yīng)該趁熱打鐵。教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過物理的基本研究方法——實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其猜想是否正確。教師可以利用一些實(shí)驗(yàn)器材，如一塊玻璃板、兩根完全相同的蠟燭、直尺、量角器、鉛筆、一張足夠大的白紙、火柴、粉筆、平面鏡、手電筒、兩個(gè)完全相同的跳棋等。然后，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)猜想、討論并利用桌面上的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。

學(xué)生會(huì)很快投入到實(shí)驗(yàn)中，各組熱烈地討論、研究、動(dòng)手操作，有的觀察、有的測量、有的思考改進(jìn)，體驗(yàn)探索的樂趣。

四、得出結(jié)論，體驗(yàn)成功

學(xué)生在結(jié)束實(shí)驗(yàn)后，各組都會(huì)爭先恐后地匯報(bào)結(jié)果。我通常讓學(xué)生匯報(bào)的順序是:選用的器材及其在實(shí)驗(yàn)中的用途——實(shí)驗(yàn)方案——實(shí)驗(yàn)合作情況、觀察到的現(xiàn)象以及測量到的數(shù)據(jù)——所得結(jié)果與先前設(shè)想是否一致，一致或不一致的原因是什么。

在此基礎(chǔ)上，通過交流和溝通，教師可以引導(dǎo)學(xué)生形成正確的觀點(diǎn)，尋找到切實(shí)可行的方案，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、實(shí)驗(yàn)論證，學(xué)生在探索中感悟到了學(xué)習(xí)物理的樂趣。教師的及時(shí)鼓勵(lì)更是增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，使學(xué)生獲得了成功的喜悅，投入更多的精力進(jìn)行探討。

五、遷移應(yīng)用，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

在中學(xué)物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)有各種大膽而奇特的設(shè)想，一般來講，學(xué)生的設(shè)想有時(shí)既有創(chuàng)造性，又不失其科學(xué)性，我們應(yīng)該給予以充分的鼓勵(lì)，讓學(xué)生了解科學(xué)家打破常規(guī)思路的科學(xué)創(chuàng)造過程，從而形成“留心處處皆學(xué)問”的良好思維品質(zhì)。要使學(xué)生充分意識(shí)到發(fā)明就在我們身邊，我們?cè)谏钪械拿恳淮伟l(fā)現(xiàn)或每一次奇想，可能就是一次科學(xué)發(fā)明的創(chuàng)舉。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該重視挖掘教材中有效因素，變換常規(guī)的教學(xué)方法，放開束縛學(xué)生思路的枷鎖，有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大膽設(shè)想，從而提高學(xué)生“科學(xué)假想”能力。例如，讓學(xué)生假設(shè)地球無吸引力、無摩擦力、無慣性，假設(shè)世界沒有電，將會(huì)是怎樣呢?教師因勢利導(dǎo)有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。經(jīng)驗(yàn)證明，在教學(xué)中重視猜想能力的培養(yǎng)，必能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，發(fā)展創(chuàng)造性思維，提高創(chuàng)新能力。

物理學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理學(xué)的發(fā)展離不開觀察實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)踐，而科學(xué)研究來源于實(shí)踐。所以，教學(xué)中應(yīng)該不斷鼓勵(lì)學(xué)生勇于探索和實(shí)踐，多動(dòng)手，多體會(huì)。“探究式教學(xué)法”可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和實(shí)踐操作能力，從而使學(xué)生體驗(yàn)自己駕馭知識(shí)的自豪感，鼓勵(lì)他們不斷創(chuàng)造。