探究性實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中作用

◎陳英

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理教學(xué)中的使用具有重要意義，其逐漸成為一種重要的教學(xué)方式。探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能讓枯燥的物理課變得更加生動(dòng)有趣，能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)物理、探索新知的興趣，也為構(gòu)建高效物理課堂提供了重要的平臺(tái)。作為物理教師，我們要對(duì)其進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善，真正把物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的重要內(nèi)容看待，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

一、對(duì)初中物理探索性實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)

初中物理探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果，從中尋找規(guī)律、獲得知識(shí)、培養(yǎng)能力的過(guò)程。初中物理探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般是要讓學(xué)生能通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出明確的結(jié)論。一般來(lái)說(shuō)，以下幾方面的內(nèi)容，比較適合進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。用“控制條件”來(lái)研究物理量之間關(guān)系的內(nèi)容；通過(guò)觀察、分析，比較容易直接找出規(guī)律的內(nèi)容；探索教材中具有關(guān)鍵性作用的某個(gè)部分，以促進(jìn)學(xué)生建立正確觀念；某些學(xué)生容易出錯(cuò)的地方，或針對(duì)學(xué)生存在的誤解，可通過(guò)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)探索，從中揭露矛盾、解決矛盾。對(duì)于一些定量要求較高的實(shí)驗(yàn)，受到實(shí)驗(yàn)儀器的精確程度和實(shí)驗(yàn)方法的限制，則不宜進(jìn)行探索實(shí)驗(yàn)。

二、物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)立足于教材

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些實(shí)驗(yàn)可加以改進(jìn)、創(chuàng)新，讓實(shí)驗(yàn)更科學(xué)，誤差更小。比如：在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，教材中的實(shí)驗(yàn)是用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小木塊在水平長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然而學(xué)生在探究過(guò)程中就會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題——在用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，難以控制小木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故而彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，且拉動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，給讀數(shù)帶來(lái)困難。學(xué)生既然在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，老師這時(shí)就應(yīng)該對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)，運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)對(duì)探究過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解決，在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新、改進(jìn)，從而更好地完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。通過(guò)教師引導(dǎo)，學(xué)生將原實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)木塊改為拉動(dòng)長(zhǎng)木板，就可克服拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，當(dāng)拉動(dòng)長(zhǎng)木板時(shí)，無(wú)論長(zhǎng)木板是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小木塊都能處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡條件，可得出摩擦力大小就是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小，這更加激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力具有很大的積極作用。

三、利用多媒體教學(xué)手段，增強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)效果

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫穿于整個(gè)教材，教師利用實(shí)驗(yàn)器材，創(chuàng)設(shè)必要的實(shí)驗(yàn)條件，展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，揭示物理規(guī)律，將理論與實(shí)際相結(jié)合，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的重要手段。然而，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，有些實(shí)驗(yàn)由于受條件限制，現(xiàn)象細(xì)微，學(xué)生觀察不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，難于激發(fā)學(xué)生求知欲，同時(shí)也增加學(xué)生對(duì)物理知識(shí)理解的難度。如用磁感線描述磁場(chǎng)時(shí)，老師用磁感線演示儀進(jìn)行教學(xué)，磁感線演示儀是平放的，老師只有走下講臺(tái)，讓學(xué)生依次觀察，這樣就浪費(fèi)了很多時(shí)間，降低教學(xué)效率。我們改用多媒體投影教學(xué)，可以在屏幕上呈現(xiàn)出條形磁體、“U”形磁體、同名及異名磁極間的磁感線空間分布情況，彌補(bǔ)了磁感線演示儀的不足，從而加深學(xué)生對(duì)“磁場(chǎng)”的認(rèn)識(shí)。

四、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。物理學(xué)科是一個(gè)比較復(fù)雜的學(xué)科，其知識(shí)的抽象性比較強(qiáng)，理論知識(shí)比較多，而且在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，受到現(xiàn)實(shí)的客觀條件，如教學(xué)資源、人力資源和物質(zhì)資源的有效限制，不能充分地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這就導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到很多困難和阻礙，最后喪失對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。然而，這種探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生可以積極主動(dòng)地參與到物理學(xué)習(xí)中來(lái)，在活動(dòng)中積極地動(dòng)腦思考，克服在制作過(guò)程中的困難和阻礙。

五、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要方式和有效手段，相關(guān)教育部門(mén)對(duì)該活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力采取了以下幾種層層遞進(jìn)的方法。首先，教師給學(xué)生指定對(duì)象，讓學(xué)生仿造。其次，給定材料和要求的制作。這種制作需要學(xué)生提供制作說(shuō)明書(shū)，其中主要包括所需要的材料和制作目的、實(shí)驗(yàn)展示方法，使學(xué)生在展示的過(guò)程中，學(xué)會(huì)尋找材料，了解材料實(shí)物之間的區(qū)別，并且根據(jù)要求制作，使學(xué)生學(xué)會(huì)查找合適的材料，對(duì)材料進(jìn)行相應(yīng)的配置以及對(duì)作品進(jìn)行合適的組裝和拆分等等。再次，教師讓學(xué)生根據(jù)自己的想法去選擇材料，按照自己的想法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)想，反映一定的物理問(wèn)題，說(shuō)明其中的物理原理，將制作與物理教學(xué)相結(jié)合，通過(guò)制作、展示等途徑培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。最后，根據(jù)學(xué)生的興趣、了解的原理進(jìn)行自主制作、開(kāi)放式制作，以培養(yǎng)學(xué)生獲取信心的能力。

六、通過(guò)學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力

放手讓學(xué)生自己去邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)，但需要遵循因材施教、循序漸進(jìn)的原則。既不要使學(xué)習(xí)的跨度過(guò)大，使學(xué)生無(wú)從入手，又不要使學(xué)習(xí)的跨度太小，不利于學(xué)生的發(fā)展。在設(shè)計(jì)邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)的方案時(shí)，應(yīng)注意了解學(xué)生實(shí)際，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，可能遇到的困難等，都要作充分的估計(jì)和準(zhǔn)備。例如，在進(jìn)行物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中，觀察它的漂浮；然后在濃鹽水中加清水，觀察雞蛋的懸浮和下沉；再加入濃鹽水，觀察雞蛋的上福在實(shí)際操作時(shí)，加入清水的多少不容易掌握。會(huì)出現(xiàn)由于一下子倒入過(guò)多的清水，雞蛋就下沉到杯底，而看不到懸浮現(xiàn)象，再加濃鹽水時(shí)，雞蛋就可能上浮不起來(lái)。也讓學(xué)生先把雞蛋分別浸沒(méi)在清水和濃鹽水中，觀察雞蛋的下沉和上浮，分析雞蛋的受力情況，得出下沉和上浮的條件。接著讓學(xué)生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現(xiàn)象，分析得出懸浮條件，然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同？為什么漂浮時(shí)和懸浮時(shí)雞蛋排開(kāi)液體的體積不同而受到的浮力卻相同？這樣處理，不但實(shí)驗(yàn)成功的把握大、效果好，而且學(xué)生容易理解。

總之，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)主在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、管理能力、分析能力以及創(chuàng)新思維。而加強(qiáng)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要途徑，有助于增強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維能力，提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，從而提高物理教育教學(xué)質(zhì)量。