探究式學習模式在初中物理電學實驗教學中的應用

黃煥金

摘 要： 基于我國的新課改大背景，改革初中物理實驗教學也對探究式學習模式本身所具有的重要性予以重點強調，并于新課程標準中，重點采用“假設和猜想、設計實驗和制訂計劃、交流及合作、分析與論證”為主要理論內容實施物理教學。本文就對初中物理電學實驗教學應用探究式學習模式加以分析。

關鍵詞： 電學實驗教學 探究式學習模式 物理情境一、引言

從根本上說，物理學本身屬于實驗科學范疇，而在初中物理實驗教學中應用探究式學習模式，其本質就是像科學家搞科研一樣積極引導初中生在物理實驗中獲取與學習知識。將探究式學習模式應用于初中物理電學實驗教學中，更能夠將物理本身的特性體現出來，更能遵循初中生對物理進行學習與掌握的心理規律，重點強調從已有生活經驗出發。物理教師為學生積極創建相應的物理情景或者讓學生能夠親身經歷，將探究問題提出來，再讓學生自行設計實驗方案，以動手實驗的方式，對自己設計的實驗方案進行驗證，最后將實驗結論總結出來，并學會在生活中應用該結論，解決相關物理問題。下面主要分析與探討初中物理電學實驗教學中探究式學習模式的重要意義及具體措施。

二、探究式學習模式的基本認識

探究式學習模式在初中物理電學實驗教學中的應用，指的是學生在體驗性學習過程中，不斷發散思維，以達到提高實踐能力與培養創新精神的效果。探究式學習模式應用于初中物理教學的過程為：目標確定、問題發現、提出與驗證假設、得出結論及總結探究。教師在物理實驗教學過程中，通過選擇相關教學課件，同時將相應物理實驗儀器與實驗條件提供給學生，為學生創造簡單的物理實驗環境。在新奇、輕松、愉悅及自主的物理情境中，學生展開物理實驗。采用相互合作或者獨立探索的方式，對與物理相關的知識進行了解與學習，進而達到靈活應用物理知識的目的。合理、科學的教學措施，對培養學生學習興趣，提高學生成績等均具有重要意義，所以，在物理電學實驗教學中應用探究式學習模式，能夠使學生動手實踐和自主學習的能力得到有效培養。

三、探究式學習模式在初中物理電學實驗教學中的應用策略

（一）注重因材施教

在初中物理電學教學中，應根據學生的不同情況，采取因材施教的方式，合理應用探究式教學模式，激發學生學習的興趣，進而有效培養學生自主學習能力及其創新意識。通常情況下，教師在實施探究式的教學策略過程中，為學生營造了愉悅的教學環境，促使學生能夠進行個性化的交流和學習，同時能夠使學生根據自身情況，掌握物理電學知識，進而有效提高教學質量。

（二）結合物理實際，引導學生提問題

一般初中生思維模式所處的階段是由小學的形象具體思維模式逐漸過渡至邏輯抽象思維模式，所以學生在學習過程中依舊會習慣性地根據教材與經驗等對事物進行分析與判斷，不能依照邏輯與理論推理問題。作為學生主要的引導者，初中物理教師在實際授課中應該與教學實際有效結合，積極引導學生將相關物理問題提出來，以啟發學生邏輯抽象思維的方式，使學生主動對相關物理問題進行探索與解決。比如，在學習《電動機》一節時，把學生分成2至3人一組，互相協作完成實驗。首先讓學生觀察并研究電動機的結構，然后提出問題：電動機內部結構怎樣？由哪些部件組成？各有什么作用？電動機是怎樣轉動起來的？再引導學生將電動機模型接通電源，觀察電動機的轉動。最后再拆開學生手中的電動機模型，觀察它的組成部分及討論每個部件的作用。研究電動機的轉動原理時，引導學生按教材圖17-25選擇器材，進行實驗探究，并思考和解決如下問題：接通電源時，看到金屬桿運動起來說明什么？怎樣讓金屬桿反向運動？有哪幾種方法？學生通過動手實驗、觀察比較、分析歸納，可得出結論：磁場對通電導體具有力的作用，其作用力方向與磁場方向和電流方向有關。實驗操作可充分提高學生對物理電學實驗的興趣，真正體現“從生活走向物理”的新理念。

（三）依照物理教學內容，為學生創設有效的物理教學情境

在初中物理電學實驗教學中應用探究式學習模式，依照學習內容為學生創設有效物理教學情境具有重要作用。活動探究初始時期，物理教師把相關教學內容情境引入實驗課堂中，能夠將學生物理學習興趣有效激發出來。以創設情境的方式增強學生好奇心，物理教師在對學生好奇心予以充分利用的條件下，通過趣味、直觀的方式將學生了解與學習物理的興趣激發出來，并將該興趣和好奇心轉化為學生的求知動力。比如，在學習《電磁鐵的應用》時，物理教師可以引用《透明人》電影情節片段：該影片中的女主角利用心臟起搏器等工具將鐵門內側把手改造成電磁鐵，并通過電磁鐵成功拉開門外側鐵栓，以此達到自救的目的。在瀏覽完電影片段后，學生會對制作電磁鐵產生很大的好奇心。物理課堂中，教師可以還原電影片段中的制作電磁鐵情境，通過相同原理將線圈繞在鋼釘等鐵器上，通上直流電后，制成簡易電磁鐵。在確保安全的基礎上，讓學生根據電影中的磁鐵制作模式主動實施簡單模仿。該實驗教學模式不僅能激發學生學習物理的興趣與好奇心，而且能掌握物理現象原理。又如學習電路時，可以先讓學生親自拆裝手電筒，讓他們了解簡單電學常識，再讓他們猜想線路的連接，試著畫出電路連接圖。鼓勵學生大膽猜想、積極實驗，然后教師再把知識展開、深化。

（四）對學生自主實驗能力進行培養

由于初中是孩子成長的高峰期，在這個時期學生的認知能力會隨之發生相應轉變。所以，在初中探究式物理教學中，學生學習與實驗方法等并非由物理教師全盤決定，需要相應地拓展教學范圍，讓學生自主實驗。通常情況下，初中物理探索性電學實驗教學模式一般包括提出問題、猜想實驗假設、設計實驗、進行實驗、分析論證、得出結論等幾個部分。現以《歐姆定律》實驗教學為例，首先引入：電流的大小由什么決定？引導學生大膽猜測。然后探究電流與電壓、電阻的定量關系，探究過程中對實驗器材的選擇，電路圖的設計，連接電路時需要注意的事項及實驗記錄表格的設計，以及怎樣用控制變量進行實驗探究等內容進行逐一討論并解決，可讓學生表述并總結，最后學生實驗。實驗過程中教師幫助學生糾正錯誤，排除故障，讓學生順利完成實驗，進行數據記錄，通過數據讓學生反復分析與交流，最后要求學生得出實驗結論，進行實驗反思。

物理實驗教學設計中一些基本方法與思路對提高學生電學實驗能力有重要幫助，在物理實驗設計中一些基本方法有類比法、轉化法、模擬法、控制變量法及等效替代法等。其中類比法是一種同中求異或者異中求同的方法，譬如，學習電流時，可以用水流進行類比；轉化法是將一些不能直接獲得的量轉化為可以直接測量的量，例如，引入電阻概念時是通過加在不同導體兩端相同的電壓，通過比較電流大小，從而比較導體對電流的阻礙作用的大小即電阻的大小；模擬法是指不直接對實際對象進行實驗，而采用人為設計的測試，譬如，在做保險絲熔斷實驗時，可以采用模擬法；控制變量法是指當多個變量同時存在時，先控制其他幾個變量，研究一個變量所引起的變化。譬如，在做電磁鐵磁性強度和線圈匝數、有無鐵芯、電流大小的關系的實驗時，可以先控制其中任何兩個變量，觀察磁場強度與另一個變量的關系；再如研究導體的電阻與導體的材料長度橫截面積關系時，也用到控制變量法，學習《電阻的串聯和并聯》的內容時就用一個電阻R等效于另外兩個電阻R和R，使電路狀態不變的等效替代法。

四、結語

探究式學習模式應用于初中物理電學實驗教學過程中，需要注意有效區分探究式學習模式與傳統實驗教學的聯系與區別，同時還要重視探究式學習模式的分段實施過程，清晰地梳理實驗條件準備、物理實驗分析與結論、總結物理實驗四大教學程序。以此實現物理教學探究的程序化與步驟化。此外，在初中物理電學實驗教學中應用探究式學習模式時，還應該注重每一物理實驗教學細節，對探究式學習模式中心理念予以全面把握。

參考文獻：

[1]王慧.中學生電學實驗能力現狀及影響因素研究[D].蘇州大學，2010.

[2]吳惠.初中物理電學實驗部分的教學研究[D].蘇州大學，2010.

[3]梅國花.初中物理電學實驗探究式學習研究[J].時代教育，2013（24）.