探究性實驗教學的實踐與體會

蘇偉

摘 要： 本文從四個方面闡述在初中物理新課標下，對于《歐姆定律》一節如何進行探究教學：在探究過程中，著重應用控制變量法；在探究過程中，讓學生親身體驗，增強課堂教學效果；在探究過程中，引導學生反思應用遷移；在探究過程中，利用教材對學生進行德育教育。

關鍵詞： 新課標 《歐姆定律》 探究性實驗教學

《初中物理新課程標準》將科學探究納入了物理教學的內容，旨在將學生學習的重心從過去的過于強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化。

所謂“實驗探究教學模式”，是指學生在教師的引導下，運用已有的知識和技能，充當新知識的探索者和發現者的角色的學習模式。

筆者多年從事初三物理教學，結合新課改要求，在《歐姆定律》探究教學中進行了嘗試，現談談自己的實踐和體會。

一、在探究過程中，著重應用控制變量法

控制變量法是指決定某一物理量的因素有很多。為了弄清這個量與這些因素之間的關系，往往先控制住其他幾個因素不變，集中研究其中一個因素變化所產生的影響，然后通過比較歸納出與這些量之間的關系。

歐姆定律揭示了電流、電壓、電阻三個物理量之間的關系，由于電流大小與電壓、電阻都有關系，因此探究步驟中的設計實驗應盡量引導學生分為兩步設計。

1.保持電阻不變，研究電流跟電壓的關系。

要讓學生明確“研究電流跟電壓的關系時，應保持電阻不變”，設計實驗電路時應考慮：①怎樣測量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I呢？②怎樣保持導體的電阻R不變呢？③通過什么方法改變定值電阻兩端的電壓U呢？

設計并連接電路利用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，使它成整數倍地增加，并記錄所對應的電流值，

2.保持電壓不變，研究電流跟電阻的關系。

要讓學生明確“研究電流跟電阻的關系時，應保持電壓不變”，實驗探究時應考慮：①怎樣改變導體電阻R的大小？②怎樣保持導體兩端的電壓U不變呢？讓學生討論交流，使學生認識到：當定值電阻的大小發生變化時，可通過滑動變阻器控制其兩端的電壓U保持不變。

更換定值電阻，利用滑動變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變，記錄對應的電流值，在具體的探究教學中可能會遇到這樣的問題：在電阻R阻值改變時，電阻R兩端的電壓也發生變化，如何移動滑動變阻器的滑片，使電阻R兩端的電壓恢復到原來的電壓值。這也是把控制變量法從理論升華到實際的一個方面。

二、在探究過程中，讓學生親身體驗，增強課堂教學效果

學生是教學活動的主體，教師對思維活動過程的展開，不能代替學生自己的思維活動。因此，在設計本節探究活動時筆者以學生為中心，進行分組實驗。激發學生的求知欲和參與意識，使不同層次學生的認知結構、個性品質在參與中都得到發展。設計學生活動程序如下：

（1）提出問題：電流與電壓，電流與電阻的關系？

（2）作出假設：①不成比例。②成正比。③成反比。

（3）設計并進行實驗：①設計電路圖。②設計步驟。③進行實驗。

（4）分析數據得出結論。

這樣做有以下好處：第一，可以充分調動學生的積極性。對于初中學生來說，他們已不再局限于看老師演示實驗，都喜歡自己動手操作，通過自己的實踐解決問題。第二，可以清楚地發現并指出學生的操作中的錯誤，物理實驗中一些儀器的使用，要求學生掌握，培養學生正確而良好的操作技能。但是，在實踐過程中，筆者認為學生的練習機會實在太少，有些儀器的使用方法盡管學生課上聽懂了，但真正操作起來并不如想象的那樣簡單順手。就像本節中的電流表、電壓表的使用，學生往往會把電表的串并連搞錯，把正負接線柱接錯等，滑動變阻器的使用也不夠到位。第三，可以鞏固學生對相應知識的掌握情況。對于人的記憶方式來說，自己動手操作過的情景記憶起來要比單純的聆聽接受記憶要牢固得多。

三、在探究過程中，引導學生反思應用遷移

這一方法要求把已知遷移到未知、把此一類知識遷移到另一類知識中，使學生受到相互滲透、影響和轉化的觀點的教育。例如，啟發學生把已有的知識遷移到歐姆定律的探究中，把歐姆定律的知識遷移到其他知識的學習中。這樣就使學生不僅提高了知識學習的效率，而且逐漸樹立普遍聯系、轉化的觀點。

例如：在總結歐姆定律的公式（I=U/R）時，可以壓強的公式為母本，壓強的公式是P=F/S，它的理解可以是：當受力面積一定時，壓強與壓力成正比；當壓力一定時，壓強與受力面積成反比。而歐姆定律是：通過導體的電流，與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。兩者是可以相互遷移的，所以很順利地得出歐姆定律的公式I=U/R。這對于知識和思維不是很完善的初中學生來說，可以很容易地掌握知識，得出結論。

當然在歐姆定律的探究教學中還有很多地方可以運用知識遷移，例如：在運用探究的基本過程解決電流、電壓、電阻三者關系時，可以反思以往用探究的方法解決過的問題，如液體壓強、深度、液體密度三者的關系，用以往的經驗為本次探究的順利完成做鋪墊。

四、在探究過程中，利用教材對學生進行德育教育

德育是五育之首，新課程標準關注人的發展，把德育放在十分重要的地位。作為基礎學科的物理理所當然承擔著重要的德育任務。

在《歐姆定律》探究教學中，筆者首先做了大量的準備工作，這樣學生不僅學得很愉快，而且在心里會產生一種對教師的敬佩之情，并從老師身上體會到一種責任感，這對以后的學習工作都有巨大的幫助作用。其次，在教學過程中，利用分組實驗的合作性學習潛移默化地對學生進行德育教育，培養他們團結協作的精神。最后，利用歐姆的事跡和成果激發學生的學習熱情，樹立崇高理想，榜樣的力量是無窮的，它對學生具有強大的感染力和說服力。

教育部頒布的《物理課程標準》首先提出科學探究，其次才是科學內容，它把科學探究作為很重要很有價值的學習方法和教學方法提出來，說明越來越多的教育者注意到探究教學在教改中的重要地位?！稓W姆定律》一課的探究教學不僅要求教師有較高自身的修養素質，還要做好在探究教學中與學生一起雙向地、互動地建構學科知識、促進能力發展。因此，在初中物理新課標下如何更好地開展探究教學，值得我們探討。

參考文獻：

[1]教育部全日制義務制《物理課程標準》（實驗稿）.北京師范大學.

[2]徐學福，房慧，主編.名師講述如何提升學生自主學習能力.西南師范大學出版社.