物理實驗探究性教學的“四要”

摘要 初中物理教學過程中，探究性教學通常是以實驗為基礎而展開的。在教學實踐活動過程中，教師們往往注重實驗本身而對探究性教學過程的其他幾個環節重視不夠，忽視了對過程的感悟，忽視了對學生的能力培養，也造成了對知識點掌握的不透徹。針對這樣的現狀，我們覺得探究性物理教學要重視幾個環節的教學設計與教學引導。

關鍵詞 物理實驗 探究性教學 教學引導

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A

1 “問題的提出”目標要明確

進行探究性教學時要緊圍繞探究主題進行教學設計與教學實施。對需要探究的主題要根據學生已知知識設計恰當的問題，讓學生思考，并在思考中形成對問題的基本認識。因而，教師在實驗前需提出較明確的實驗目標，即教師根據教學內容提出要研究的問題，要求學生能夠根據所提問題，自主設計研究方案并解決問題。

首先，提出的問題要有明確的導向性，使學生能夠明確研究的方向，范圍不能太大，如果導向性不強，就會導致學生對問題結果的猜想漫無目的。其次，問題要有層次性，根據學情，跨度既不能太高太深，也不能太淺，這樣都沒有探究價值，既要讓學生的討論有一定的容量，又要讓學生能夠通過自己的努力去完成。例如，在“探究歐姆定律”教學時，教師先向學生呈現“我們已經首先，當導體上加上電壓之后，通過中就會有電流通過，那么通過某段導體(電阻)電流強度I和加在導體兩端的電壓U以及導體的電阻之間有什么相關的關系呢?”這樣的鋪墊是從學生的知識基礎出發，既照顧到學生的已知知識，又明確了今天學習的主題，同時也向學生提出了一個具體的研究問題。然后教師再控制變量的角度引導學生控制R研究I與關系，探究U研究I與R關系。接著要求學生分別就兩種情況設計相關的實驗來進行探究。

其次，提出問題前要注意要預設好物理情景，能為學生的猜想做暗示或鋪墊，讓學生可以根據自己的生活經驗或已經具備的知識點讓學生做出合理的猜想，引導研究的方向，猜想不是隨想，暢想。

2 實驗前的探討與準備工作要充分

實驗過程不確定因素較多，實驗可能出現的問題與需要解決的問題，要在學生動手實驗之前交流與探討，將實驗中需要解決的問題、實驗過程、方案等，進行預先探討。這既是科學研究與實驗的基本素養，也是學生在“原理”指導下的實驗行為預設探討。例如，在教學中，教師可以幫助學生梳理方案、整理思路，不要急于給出正確的結論，要引導大家評價，幫助大家比較方案的創意、優點、和不足。重視實驗前的探討，鼓勵學生的創新思維，實驗方案不可要求千篇一律，教師要酌情加以引導，讓學生自己選擇最合適的方案，這也是培養學生創新的較好機會。通過長期的訓練，可使學生掌握常用的實驗思想、方法，了解儀器的規格和性能。

例如，在“測定值電阻阻值”的實驗過程時，先要幫助學生復習歐姆定律、串聯、聯關電路特點與規律，然后要求學生根據相應的規律探討實驗設計方案。顯然，在相同的原理R=，不同的器材與電路就會有不同的實驗方案。如，用電壓表、電流表來測電阻：用一只電流表和一只電阻箱(或已知阻值的電阻)；一只電壓表和一只電阻箱(或已知阻值的電阻)等，常見的方案多達8種。如果考慮到實際測量效果，還需要考慮儀器規格組合，方案就更多了。只要放手讓學生去動腦，各種方案都可能出現，甚至有的方案教師還未想到。用這種方法去教學，不僅鞏固了知識點，還培養了學生的發散思維能力，激發了學生學習物理的熱情。

3 實驗過程要嚴謹求實

在實驗探究性教學過程中，教師需要對學生的操作過程給予及時準確的評價和指導，重視對數據處理能力和誤差分析能力的培養，更需要重視學生在探究過程中發現的新問題。

記錄和整理觀測數據是實驗過程不可缺少的環節之一。學生往往會對這一環節重視程度不夠，有些學生甚至胡亂地編造現象與數據。教學要教師要引導學生實事求是，科學公正地記錄、整理觀測數據。正確記錄和處理數據，可以幫助他們分析實驗結果和撰寫實驗報告，自行設計和完成某些實驗題目。培養學生勤于動手、善于分析、耐心細致、實事求是的科學作風。養成遵守紀律、團結協作、愛護公物的優良品德。例如：用“伏安法”測定值電阻的實驗中某同學只測得了如下二組電流數據：0.01A、0.2A，顯然他對實驗掌握的還不夠，首先，中學物理實驗室里，大多數電流表的最小分度值是0.02A的，所以0.01A根本測不出來，其次，2組實驗數據太少，無法取平均值減小誤差。此時老師要能及時給予幫助指導。

實驗數據處理是對實驗進行全面的分析和討論，并從中找出所研究問題的規律和結論。對實驗數據的正確處理和對誤差的正確分析，可以幫助學生對實驗原理和實驗方法有更深層次的理解；正確處理實驗數據可以幫助學生正確的使用實驗儀器，掌握一些物理量的測量方法和實驗的操作技能；可以幫助他們學會運用理論指導實驗、分析和解決實驗中的問題，培養學生從事科學實驗的初步能力。

在實驗的過程中往往有的小組同學會得出與理論不符合的結論，或者和其它組得出的結論相差較大。這時作為老師要認真幫助幫助他們找出原因，不能簡單的以“儀器不準確”“儀器壞了”等簡單的理由搪塞過去。例如：在“測量水的沸點”時某組同學測得的水的沸點為93℃，與其它的組的同學測得的結果相差很大，這時老師不能就以該組同學的“溫度計不準確”誤差允許范圍之內”等理由忽悠過去，應認真幫助他們檢查，直到找出問題的根源，筆者認為在這里老師多花點時間是值得的；比如有的同學認為只要水中有氣泡了，就認為水已經沸騰了，這時測得的水的溫度93℃，顯然還沒有達到沸點，當然結果就不準確了。這就不是誤差了，而是實驗操作錯誤引起的。

實驗過程中，還要重視學生在探究過程中發現的新問題。例如：在探究平面鏡成像特點的實驗中，有的學生發現兩個像等等，此時教師要靈活處理，不要簡單告訴他其中的原因，而是要利用學生發現的新問題成為教學資源和素材，幫助學生解決問題。

4 實驗的器材選擇要匹配實用

實驗探究性教學過程，要努力創造實驗條件，優化實驗器材，器材選擇要與所要做的實驗匹配，不是高檔的就是好的，實驗器材要具有實用性，易獲得性。隨著物理教改的深入進行，物理課的實驗比例還會增大，實驗形式也會不斷翻新，學校現有實驗儀器可能跟不上需求，特別是眾多的農村中學由于資金不足，儀器原來就不夠用。作為物理教師不能消極等待，應有“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的精神，通過因地制宜和因陋就簡或尋找替代性實驗的辦法，以保持探究性物理實驗課應有的濃厚本味。比如在探究浮沉條件的實驗中，實驗室沒有足夠的“沉浮子”，就叫大家用小藥片瓶里裝沙來代替，效果更好。有了上述的這個實驗，同學們認真觀察，問題很快得到解決。至于那種完全喪失物理本味，以在黑板上講“實驗”和簡單的演示來代替學生的探究實驗的做法，是達不到素質教育的目的和培養不出高水平的物理工作者的，應徹底擯棄。

綜上所述，探究性實驗教學要在發展學生物理素養的要求的基礎上，從問題提出、實驗設計、實驗過程、實驗操作、實驗數據記錄、實驗器材選擇、實驗數據處理與實驗結論的得出等幾個方面尊重物理實驗教學規律本身，讓學生在探究的氛圍體驗物理實驗的精髓，從而提升學生的物理科學素養。