初中物理教學中物理實驗探究能力的培養

沈小英

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）07-0288-01

初中物理新課程標準把如何培養學生的科學探究能力作為物理教學的重要理念提了出來，著重強調"物理課程應改變過分強調知識傳承的傾向，讓學生經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識"。 從古代的自然哲學，到17-18世紀的經典物理學，直至近代的相對論和量子論等，都反映了人類對大自然的不斷探索，體現了探索者的科學思想、科學方法、科學態度與科學精神等。物理學作為一門主導學科，一直引領著科學技術及其應用的發展，從多方面影響著人們的思維模式發展，影響著公民科學素養的提升。為此，筆者就在物理教學中如何培養學生的實驗探究能力的幾點體會與同仁交流。

1.把握因材施教、循循善誘的環節，不斷培養學生的質疑和猜想

在新課程改革的今天，無論在課堂上，還是在實驗操作上，教師都要不斷努力培養學生敢于向老師提問質疑和大膽猜想的能力。

1.1 由于科學探究的要素之一就是提出問題，不斷將問題作為探究的出發點和動力，質疑是動力的源泉，猜想是偉大發現的開始。因此，在探究活動開始時，要不斷努力創設物理問題情境，想方設法引導學生盡可能多地去發現新的物理情景與已有學科知識的沖突所在，從而提出一系列問題來，以激起廣大學生的探究興趣。

1.2 新課程倡導探究式教學，探究式教學的目的就是要培養學生終身學習的愿望，培養學生的自主學習的能力。在《初中物理課程標準》中，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一，而在科學探究學習過程中，首先就要大膽猜想，在此基礎上再設計出實驗的方案。可見，猜想這一步有著舉足輕重的地位。在初中物理各環節教學中，猜想又無處不在，無時不有，在教學中，讓學生適時進行猜想就顯得格外重要。

然而，在實際教學中，學生猜想的結果往往出乎人的意料。比如說在探究滑動摩擦力大小影響因素的過程中，學生不僅猜想可能與重力大小有關，可能與速度大小有關，可能與接觸面的面積有關，可能與物體的質量有關，可能與物體的密度有關，可能與物體的形狀有關等等。有一部分學生不假思索，凡是他們想到的，都認為是影響滑動摩擦力大小的因素。由于課堂教學時間和器材以及學生現有知識水平的限制，也不可能對猜想的所有結果──通過實驗來驗證。如此進行下去，雖然課堂上走了猜想──探究的形式，但卻耗時費力收效甚微。為了避免學生猜不到點子上和漫無邊際的猜的尷尬局面，在教學中，我們應注重培養學生的猜想能力。猜想絕不是憑空瞎想，而是對已有知識進行加工，如在探究凸透鏡成像規律時，如果學生對照相機照相時得到清晰理想像的做法了解，那么就很容易猜想出，要得到不同的像，可能要改變焦距。如果學生對能量轉化特別是內能轉化為機械能的知識理解不透徹，恐怕很難猜想出熱機的工作原理。

2.力爭做好學生實驗的組織者，注重培養學生的實驗能力

實踐是探究式學習的靈魂，我們應針對學生的"實驗能力"著重強調學生的實驗主動性、積極性和創造性，力爭培養學生的觀察能力、操作能力、數據處理能力、以及實驗設計能力。

2.1 觀察是一種有目的、有計劃、較持久的知覺。而實驗的根本任務就是人為地創造條件進行觀察。觀察為觀察者的一種能力，一種素養，并不是天生具有的，而要通過培養和訓練。在實踐的活動中逐步形成和發展的。因此，要鼓勵學生善于觀察，勤于思考，養成良好的觀察習慣。例如：小氣象站測量降水量的雨量筒。在無風的天氣里，雨點豎直落在雨量筒里，根據筒里水深度，便可知每小時的雨量。然而，在有風的天氣里，雨點落的路徑被吹斜了，這樣，這種方法測量得出的雨量還能準確地反映真實雨量的多少嗎？第十屆全國初中物理知識競賽（復賽）試題中，出現了類似問題。

2.2 要注重培養學生的實驗操作能力，主要是指基本儀器的使用和數據處理，儀器、設備組裝或連接，故障排除等三個方面。

2.2.1 基本儀器的使用。中學物理實驗涉及的基本測量儀器有：刻度尺、天平、彈簧測力計、計時器、溫度計、電流電壓表、示波器等。

使用基本測量儀器的規范要求是：（1）了解測量儀器的使用方法，明確測量范圍和精確度；（2）對某儀器如天平電流電壓表等，在使用前，必須調節零點或記下零點誤差；（3）牢記使用規則和操作規程；（4）正確讀取數據。

2.2.2 儀器、設備的組裝連接。要進行物理實驗，總是需要先把各個儀器部件、設備組裝起來，并要求裝備和連接必須正確無誤。具體要求是：布局要合理，要便于觀察和操作；連接要正確、簡單；實驗前要檢查，必要時進行預備性調查節。

2.2.3 故障的排除。實驗發生故障時，應根據各部件工作狀態及各部件聯結處的分析，可能產生故障的幾種因素，逐步檢查，以致最后排除故障。總之，培養實驗操作能力，有利于知識的理解，有利于自己創造條件探索問題，有利于學生智力的發展。

2.3.數據處理能力。為了得到正確的實驗結果，必須具有一定的數據處理能力，在中學階段，處理數據的主要方法是列表法、圖象法，它能夠直觀地顯示出變量之間在一定范圍內的關系，總結出一般規律；同時，也可由實驗圖象求未知量。圖象法的具體要求是：一是建立坐標系；二是描繪實驗數據點，連成圖線；三是根據所得圖線，推導變量之間的函數關系，探索相關問題。

2.4.實驗設計能力。物理實驗教學，不僅要求學生會正確使用基本儀器進行觀察、測量和讀取數據，掌握一定的操作技能，會簡單地處理實驗，得出結論，而且應當培養學生根據確定的目的、任務，自己獨立地設計實驗方案的本領，即培養學生實驗設計能力。

3.要時刻培養學生的實事求是的科學態度和團結合作的探究精神

初中物理新教材中安排了三十多個學生探究實驗，但大部分都不以個人為單位進行，而著重讓學生分組進行。

3.1 在實驗課探究中，應不斷抓住良機指導每個學生仔細觀察實驗現象，如記錄實驗數據，自覺養成實事求是、尊重自然規律的科學態度。比如：在"觀察水的沸騰"這一實驗中，要及時引導學生仔細觀察水沸騰前和沸騰后的水中氣泡的現象，并將數據畫成圖表出來，再設法引導學生實事求是實驗的精神。

3.2 要不斷重視學生間的交流與合作，盡量安排足夠的時間讓學生對各種想法、觀點進行充分的交流和討論。這樣對于多數探究活動課來說，探究的過程比探究的結果更顯得尤為重要。為此，在探究活動中，就不能為了趕進度而在學生還沒進行足夠的思考時草率地下結論。

4.不斷將物理知識運用于實際生活和自然現象的問題中，以著重培養學生的理論聯系實際的能力

中學物理教學一直以來都重視物理知識在自然現象、科學技術和生活實踐中的運用，以此來體現其科學價值，從而激發學生自主學習的興趣。

4.1 盡量讓學生搞一些家庭小制作，比如微型照相機、簡易指南針等等。同時還要多布置一些探究性的問題：如掛衣鉤是如何貼在墻上的？這樣便可以拉進物理與生活的距離，且多讓學生深切感受到科學的真實性，感受到科學與社會、與日常生活的關系，從而激發學生的探究欲望和學習興趣。

4.2 不斷重視物理知識的實際運用。比如，在學完簡單機械運動這一知識點后，應多組織學生親自通過對自行車進行實物觀察，盡量讓學生說出自行車究竟運用了哪些簡單的機械？只有如此，才至于讓學生感到物理就在我們身邊。這既激發了學生對物理課的學習興趣，又能鞏固了他們所學的知識，逐步培養了學生理論聯系實際的綜合能力。

總之，作為一名物理老師，在實驗探究過程中，應不斷鼓勵學生積極動腦、動手，并通過多方面自主的探究活動，達到學好物理概念和物理規律，真正體驗到學習自然科學的樂趣，并以此更好地了解科學方法，獲取科學知識，逐步培養了學生的實驗探究能力。此刻，我們才算在教學上取得了真正成功。