淺談初中物理探究性實驗教學

摘 要 物理學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學是中學物理教學的重要環節，是物理教學成功的重要保障。根據初中物理探究性實驗教學的意義和理論依據，論述其基本特征、重要作用和基本環節。

關鍵詞 課程改革；探究性實驗；物理

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）05-0144-02

1 探究性實驗教學的意義和理論依據

探究性實驗教學的意義 我國從2001年在全國中小學實行新的課程改革，九年義務教育課程標準對物理課程改革提出新的要求。新課程改革的目標是“以學生發展為本”，其重點是培養學生的創新精神和創新能力，讓學生在實驗探究的過程中發現并且掌握新的知識。新的課程標準最大的轉變就是學生的學習由被動接受變為積極自主地探究。

探究性實驗教學在物理教學中處于非常重要的地位。百聞不如一見，百看不如一做。實驗教學是一種非常直觀和形象的教學方法。新課程標準強調以物理知識和技能為載體，讓學生經歷科學探究過程。實驗探究的重心在學生，探究是學生的探究，教師的教只是為學生的學服務。葉圣陶有一句教育名言：教是為了不教[1]。探究實驗是從感性到理性的認知過程，是從具體到抽象、從簡單到復雜的思維形成過程，符合學生的身心特點和認知過程。探究實驗既是學習物理的重要基礎，又是物理教學的重要內容、手段和方法，利用探究實驗可以培養學生多方面的能力。例

如：通過對實驗原理的分析和實驗設計，能培養學生的設計能力和創新能力；通過對實驗數據的分析綜合，能培養學生概括、抽象的邏輯思維能力。

探究性實驗教學的理論依據 探究學習的倡導者是美國芝加哥大學的施瓦布教授。探究學習強調學生學習的過程與方法，探究學習的過程和方法有利于培養學生的創造力。教師不應該是命令學生學習，而是教給學生學習的方法，培養自我汲取知識的能力。美國第一個《美國國家科學教育標準》于1996年推出，指出：首先，學習科學是學生主動地自我構建的過程；其次，科學探究是科學學習的核心；第三，科學探究需要較多的時間；最后，探究不是科學學習的唯一的方式，卻是最為重要的方式。

探究學習的理論依據是建構主義理論和學習金字塔理論，下面就對它們進行簡單介紹。

1）建構主義理論。建構主義主要包括皮亞杰的發生認識理論和認知階段理論、布魯納的發現學習理論和維果茨基的最近發展區理論。建構主義認為人們是通過經驗和反思經驗來自主主動建構對事物的理解和關于事物的知識。建構主義的理念概括起來就是以學生為中心，它突出強調的是學生主動而非被動地探索知識，在原有知識基礎上的新的知識構建。建構主義認為教學活動的重心和中心應該是學生和學生的活動。因此，強調學生利用已有的一些物理知識對自然界的一些物理現象建構自己的知識體系[2]。

洋思中學和杜郎口中學都創造了各自的教學神話。兩所學校在課堂教學方面有一個共同的特點：將課堂還給學生，將時間還給學生，使學生真正成為課堂的主人，讓學生動起來，讓課堂活起來，讓效果好起來[3]。無疑，物理課堂中的探究性實驗教學能夠很好地做到這一點。

2）學習金字塔理論，也有學者將之譯為經驗之塔理論，在1946年由美國著名心理學家戴爾首先提出。在該理論中，他把人的學習方式分為七種：聽講、閱讀、聲音和圖片、示范、小組討論、做中學和教別人。在24小時后檢測應用不同的學習方式的被試對于習得內容的記憶情況，結果是5%、10%、20%、30%、50%、75%、95%。由此可以看出探究性學習的巨大優勢。

2 探究性實驗教學的基本特征和重要作用

探究性實驗教學的基本特征

1）突出學生學習的主體性。教師的引導是為了更好地發揮學生的主體作用，并通過學生主體的充分參與、主動探究和主體發展反映出來。學生是探究教學活動的重點和核心，實驗器材的準備和教師的引導幫助都應該服務于學生。

2）突出學習的自主性。在傳統的實驗教學中，學生接受知識完全處于被動的狀態，只會復制，復制實驗原理、方法、步驟。在探究性實驗教學中，學生知識的獲得是在教師的適當幫助下，依靠自己的主動探究而完成。學生不再是儲蓄知識的銀行和容器，他們懷著極大的熱情積極參與探究活動，經過自身的努力實現了自己知識體系的自主建構。

3）突出師生關系的和諧性。在傳統的實驗教學中，教師“以本為本”，無視學生的主體地位。探究性實驗教學尊重學生的主體地位，教師的教完全是為學生的探究實驗過程服務。師生之間民主、平等，學生在融洽而和諧的氛圍中獲得良好的發展。在這樣和諧的師生關系氛圍中，師生之間是坦誠相待的，生生之間有競爭，但是更多的是真誠的互助與合作。

4）突出實驗信息交流的互動性。探究性實驗教學強調學生在自己探究實驗的基礎上進行小組或班級的合作學習與探究，把教學過程處理成學生之間、師生之間信息傳遞的互動過程。進行多個層面的評估交流，讓每一個學生都能發揮自己的優勢，獲得表現的機會，從而激發學生的學習信心和興趣。

5）突出教學評價的激勵性。探究性實驗教學由于學生自主實驗探究，分層次要求，因此每一位學生都能在原有的基礎上取得進步，得到同學的認可和教師的贊賞。在探究教學活動中評價的標準多樣而且寬泛，當學生出現失誤或者錯誤的時候，可以經過反思和幫助后重新來過。學生的收獲是多方面的，不僅有知識的積累，更重要的是潛能的開發。每一個學生都有展示自我的機會，受到表揚和激勵，獲得成功的體驗，激發學習積極性。

探究性實驗教學的重要作用

1）有利于培養學生的創新能力。在知識經濟社會中的人最重要的素質是創新能力。在探究實驗中，充分發揮學生的主體作用，讓學生充分動腦、動手、動口，從而有利于學生創造性思維的激發。如在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，學生在進行探究時采取木塊運動木板不動的方式，實際發現很難讓木塊勻速直線運動。筆者就和學生停了下來，分析原因，尋找解決的辦法。有一個小組最先創造性地運用逆向思維的方式想到一個辦法：木塊不動而木板勻速直線運動。

2）有利于提高學生的學習能力。在探究性實驗過程中，要求學生收集相關的信息和數據，加工處理解決問題。這樣學生能夠深切體會收集信息、資料、設計方案和運用數學方法的重要性，并且能夠更好地鍛煉合作學習的能力。

3）有利于激發學生學習物理的興趣。探究性實驗從提出問題、猜想和假設入手，使學生產生強烈的認知沖突。教師堅持循序漸進、啟發性和自主性相結合的原則，通過評估和交流，使學生積極發言、討論。學生充分發表自己的觀點和見解，從探究實驗中體會到失敗的教訓，更能體會到成功的快樂，從而激發學習物理的興趣。

3 探究性實驗教學的基本環節

提出問題 教師根據教學內容和目標，從教材和實際生活、生產出發，創設合理的實驗情境，提出有啟發性的問題，引導學生發現新的物理情境與自己已有知識的沖突，從而自主提出問題。必要時教師應該幫助學生篩選出有價值的問題，使學生明確學習目標和需要探究的任務。

猜想和假設 學生明確學習目標后，根據提出的問題積極思考，查閱資料，提出猜想和假設。猜想的過程是學生思維極其活躍的一個過程，并且時而迸發出創新的火花。物理課堂缺少了猜想，那么能力的發展和科學素質的培養將無從落實。牛頓曾說過：“沒有大膽的猜想，就不會有偉大的發現。”

設計實驗與制訂計劃 學生根據探究的問題，制訂計劃并設計實驗。以前，實驗計劃和實驗步驟均由教科書給出，會嚴重束縛學生的思維。如果學生自己動手設計實驗計劃和實驗步驟，就能充分調動動手動腦的熱情。設計完成后再加以討論，就能使設計更加優化、合理。

進行實驗與收集證據 在探究實驗操作過程中，教師是幫助者。初中生在實驗操作過程中很容易出現這樣那樣的問題，教師應該在各個小組之間巡視，遇到操作中的不恰當之處及時給予點撥或糾正，也可以讓優秀小組派出代表到需要幫助的實驗組充當小老師。這樣既鍛煉了學生，又能避免多次失敗給學生造成心理上的負面影響。

分析與論證 學生根據實驗探究過程中記錄的現象、數據，通過列表法、圖像法等方法歸納總結得出實驗結論。在運用列表法、圖像法時，會用到較多的數學知識，教師應該給予恰當的說明和提示。在總結和歸納時，注意誤差的存在，以便得出正確的實驗結論。

評估 各個小組之間對于得出的實驗結論加以分析，看看實驗結論與最初的猜想是否存在差異。對于結論的不同之處，分析是誤差引起的，還是實驗操作與實驗步驟的不恰當引起的，找到原因及時糾正并提出改進的方法。探究的過程比結果更加重要，在探究實驗中千萬不能為了趕進度，而在學生還沒有進行充分分析和思考歸納時就草率得出結論。為了讓學生充分體驗實驗探究過程，應該安排足夠的時間讓學生的各種想法、觀點得到充分的交流和討論。

因此，在實際的物理教學中，每實驗小組為四人，組內成員分工明確，并且定時輪換。這樣既能使每一個學生都得到機會均等的全面訓練，又能體現工作中的分工協作。小組同質，組內異質。在評估交流時，第四名答對問題得到四分，第一名答對問題得到一分，并且進行量化，這樣促進小組內學生互助學習，從而提高每一個小組的整體學習水平。尤其是對于學困生，在實驗中只要有點滴的進步就應大加表揚，以資鼓勵。

4 結束語

總之，在探究實驗過程中使學生學會學習、學會合作、學會探究、學會創新，正是現代教育的目標。教師要努力推進探究性實驗，更新教育觀念，全力推進教學改革，培養出大量適合現代社會需求的勇于探索創新的優秀人才。

參考文獻

[1]李紅.葉圣陶：為人生的教育[J].基礎教育，2006（2）.

[2]張建偉.從認知主義到建構主義[J].北京師范大學學報，1996（4）.

[3]黃保江.從洋思到杜郎口[J].基礎教育改革論壇，2006（6）.

作者：丁吉勝，淄博市周村區南郊中學（255302）。