探究實驗讓課堂“活”起來
——淺談初中物理探究實驗教學的應用

周文文

物理學（physics）即萬物皆有理，指事物的內在規律、事物的道理，是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學，是一門以實驗和觀察為基礎的自然科學。

受中國傳統應試教育的文化影響，僵化的實驗教學扼殺了學生的想象力，阻礙了學生學習物理的積極性、操作能力、探究意識，學生的創新能力、科學素養也得不到良好的培養。這樣教出來的學生一遇到需要動手的關鍵情況就不知所措，不會思考，更不知道下手如何解決。針對這種現狀，本人將分別從演示實驗、探究實驗和課外實驗三方面淺談初中物理實驗教學的應用。新課程強調科學探究，教學活動中教師學會靈活綜合的運用不同的方法和有效策略，讓學生從中獲得的知識與其他方式獲得知識進行聯系，奠定可廣泛遷移的科學知識基礎。其次，《標準》強調科學探究是學生學習科學的重要途徑，教師應綜合運用各種手段讓學生進行探究實驗。如此一來，學生能在實踐中發現實驗的真諦。

例如：在演示實驗《分子動理論的初步知識》一課中教師先演示以下實驗引導學生設計實驗并根據實驗現象得出結論。實驗內容：玻璃杯中先裝入半杯玉米粒，再裝入半杯花生，蓋上杯蓋，來回搖動杯子，再把杯子倒立靜置，發現原本被玉米粒和花生填滿的玻璃杯，在來回搖動之后，玻璃杯又有了空間，可以繼續裝花生。教師出示一根試管（試管里面裝有半試管水）、插有玻璃管的橡皮塞和適量的滴有紅墨水的酒精。請學生思考討論實驗方案以及思考觀察到什么現象說明分子間有空隙、觀察到什么現象說明分子間沒有空隙。為了提高學生實驗操作成功的概率，教師演示整個實驗操作過程，并提示學生在實驗操作過程中注意以下三點：第一、一定要用酒精把試管灌滿；第二、確保橡皮塞塞緊試管口，不會有酒精滲出；第三、用手指摁住玻璃管的一端，緩慢上下顛倒試管。學生利用桌面上的空礦泉水瓶和注射器設計實驗證明分子間存在斥力。自主設計出擰空礦泉水瓶、利用注射器壓縮空氣和利用注射器壓縮水的實驗方案。最后通過實驗可以得出實驗結論：分子間存在斥力。

本節課用大量的實驗、事例或音像資料等，來檢驗或說明“猜想”。一方面，為學生提供豐富的感性材料，讓學生在頭腦中自主建構、“生成”分子動理論的基本觀點；另一方面，也是對學生進行科學方法的隱形教育，在潛移默化之中，讓學生意識到，猜想和假說必須接受大量實踐的檢驗，方能形成科學理論。

又如：在探究實驗《認識滑輪》一課中，教師給定條件讓學生自主設計方案。具體方案如下：假期，小聰父子倆打算在他們家的三樓陽臺建一個小花園，可是這么多的泥土怎么搬上去呢？他們可不想一次一次的上下樓搬運呢！爸爸找來了一些工具，有結實的長木棒一根（約兩層樓高），長繩一條，一個帶提手的桶，還有一個高約2m的三角支架。利用這些工具，你能幫小聰他們設計一套搬運方案嗎？想一想你的設計是否存在哪些缺點？在學生設計的基礎上，教師引導概況提出滑輪的概念，通過實物、圖片、視頻等方式，認識滑輪的結構。然后接活動一，讓學生根據觀察，體驗用滑輪提升重物，發現兩種不同的工作方式，提出定滑輪和動滑輪的概念。根據體驗，得出兩種滑輪工作時施力方向不同。提出關于兩種滑輪是否省力的猜想，并提出實驗方案，請同學們來展示。在進行學生分組實驗，一組驗證動滑輪，另一大組驗證定滑輪。最后，學生設計的實驗：通過定滑輪和動滑輪都可以將物體提升，如果使用杠桿，能否使用大小和方向相同的力完成任務呢？

在這節課中教師給定條件讓學生順著指導思路去思考、討論、分析，使其思維有序，對學生進行由簡單入復雜，由淺顯到本質的過程，引導學生進行探究性的學習，學生在自主探究過程中興趣盎然，真正體會到了搞科研的樂趣，培養了學生具體的創新能力。

再如：在課外實驗《探究流體壓強與流速的關系》一課中，設計四個學生分組實驗：流體流速變化時的奇妙現象。

實驗一：往兩張下垂的紙（相隔約10cm）中間向下吹氣，觀察并記錄兩張紙的運動情況。

實驗二：三支蠟燭，旁邊兩支點燃，中間的不點燃。用吸管對準中間蠟燭的燭芯水平吹氣，觀察并記錄旁邊蠟燭的燭焰的運動情況。

實驗三：水槽中有兩個乒乓球。相距約5cm，待乒乓球靜止時（球不要靠到容器壁），用吸滿水的注射器在水下往乒乓球的中間水平地注射水流，觀察并記錄乒乓球的運動情況。

實驗四：將乒乓球置于軌道上，相距約5cm，待乒乓球靜止時，用吸管往兩乒乓球的中間吹氣，觀察并記錄乒乓球的運動情況。

學生們可以熟練實驗步驟，減少盲目性，避免忙亂操作。既培養了學生的實驗技能又培養了學生合作交流、學會學習的能力，使教學形散神聚。并且學生自己動手帶來的快樂體驗和觀察演示所帶來的愉悅感是完全不同的。

總之，物理學科的特點決定了學生學習物理的難度，認識到物理知識在實踐中的應用，他們的思維活動更積極主動，課堂中學到的內容會更好的理解吸收。既培養學生的動手動腦習慣和實驗技能，同時又挖掘學生的動手實踐的創造潛力、培養學生學會分析物理問題和解決問題的能力、培養學生的物理核心素養，對全面提高初中物理教學質量具有重要意義。