淺談探究式實驗教學在初中物理教學中的應用

劉全德

物理學是一門以實驗為基礎的學科。實驗既是一種物理方法，又是一種物理思想，因此，實驗在物理教學中占有極其重要的地位。探究式實驗教學既能培養學生的實驗思維，又能培養學生的實驗技能。探究式實驗教學能使學生更深刻、更牢固地掌握物理規律；能夠激勵學生熱愛科學；能夠培養學生的科學素質，建立正確的世界觀。

一、探究式實驗教學方法及其重要性

所謂探究式教學，是指學生在學習概念和原理時，教師只是給他們一些事例和問題，讓學生自己通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究，自行發現并掌握相應的原理和結論的一種方法。它的指導思想是在教師的指導下，以學生為主體，讓學生自覺地、主動地探索，掌握認識和解決問題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發現事物發展的起因和事物內部的聯系，從中找出規律，形成自己的概念。比如探究水沸騰的特點，學生通過實驗探究可以知道：水沸騰時，持續吸熱，溫度保持不變這一特點。并且在日常生活中能夠得到充分的利用，比如建議媽媽煮雞蛋的時候，水燒開之后可以用文火煮，可以節省天然氣。可見，在探究式教學的過程中，學生的主體地位、自主能力都得到了加強。《物理課程標準》也明確指出：“科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。”將科學探究列入內容標準，旨在將學習重心從過分強調知識的傳承積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化。切實貫徹素質教育的要求，培養學生的獨立思考能力和動手能力。

二、探究式實驗教學的基本步驟

1.提出問題、科學猜想

生活走向物理，物理走向社會。對于學生，在日常生活中已經積累了許多經驗，但是對背后的道理并不知曉，對于一些生活日常現象不能夠用所學物理知識進行解釋。即處于“知其然，不知其所以然”的境地。例如在學習凸透鏡成像的時候，首先通過多媒體先介紹照相機、幻燈機、放大鏡、眼鏡、顯微鏡和望遠鏡等等科學儀器。它們在學生的腦海中形成了一個個生動活潑的畫面，并且心里有一個疑問：這些高科技儀器和凸透鏡有怎樣的關系呢？帶著一個個疑問，再進行凸透鏡成像的實驗，這樣就增強了學生對物理教學的探索欲望。教師在實驗教學過程中，鼓勵學生應根據實驗要求或者生活環境提出問題，激發學生學習主動性，因為探究的動力來自于對問題的好奇、敏感和豐富的聯想與假設，來自于不同觀點的撞擊和辯論，而真理就是在不斷的進行探究，實驗，才變成真理的。正如物理學家海森堡說：“提出正確的問題，等于解決了問題的一半。”同時教師要根據教學大綱和教學目標，從教材和現實生活出發，設置一些實驗場景，提出富有創造性、啟發性的問題，讓學生在生活中猜想答案。

2.設計實驗

學生在提出問題和科學猜想之后，應該設計一個或者數個切實可行的實驗方案，比如在電學實驗中，讓學生利用單獨一個電流表或單獨一個電壓表測量一個電阻的阻值大小。教師同時放寬對學生的自由，讓其充分發揮，并且引導學生從生活實際提出自己的思路，設計總方案。教師也應該鼓勵那些方案錯誤的設計者，幫助他們尋找錯誤的原因，在找錯過程中獲得相應的知識，不能對出錯學生進行批評，以免影響學生對實驗的積極性。

3.進行實驗

設計方案之后，讓學生自由分組，獨立自主去完成實驗，同時收集實驗數據，觀察實驗現象。設計的方案可能不合理或不完善，教師可引導學生進行討論和修改，培養學生嚴謹的科學態度、求實的科學素養。通過方案的實施學習到科學地研究方法，為今后的學習之路積累方法和經驗。

4.分析歸納得出結論和交流評估

實驗操作完成之后，收集實驗數據，觀察實驗現象，并記錄。各組之間相互比較、歸納、推理、概括和總結，從而得出與本實驗有關的物理概念、基本實驗原理和物理規律。對于實驗結論，教師應該在最后給出評價與指導，讓學生在實驗之后對實驗結果中存在不足和可取之處進行相互探討并反思。

三、初中物理探究式實驗教學的作用

傳統教學的突出特點是灌輸式的，老師講授理論知識，學生只是被動地接受知識。接收的好壞全憑個人，沒有獨立思考、深入探究的時間。而探究式實驗教學，使學生能夠充分參與實驗教學的全過程，激發了學生學習的興趣。在教學中，興趣能夠促進學生去思考、探究、創新，它是發展思維，激發學生主動學習的催化劑，是調動學生學習積極性、自覺性和創新性的一種內在動力。物理學科相對來說是最接近生活的學科，學生在進行探究式實驗時，能夠將實驗內容跟生活實踐相結合，激發學生對現實生活中的物理應用的思考，培養學生運用所學的物理知識科學地思考問題的能力。如在《串聯電路》這節中，要求學生用電池、導線等制作一個音樂盒，使之能夠發出優美動聽的音樂聲。這樣能給學生留下很深的印象。學生不僅對知識點的掌握更牢，而且對物理學科的興趣就更濃了。學生自己可以利用紐扣電池和二極管等器材，制作漂亮精美的各式各樣的賀卡，動手能力得到極大的提高。

四、探究式實驗教學的不足之處

實驗教學由于自身的特性以及學生獨立自主的能力，探究式教學存在以下缺點：

1.規定時間內完不成教學任務

實施探究式教學時只能夠選擇性應用。一學期進行適量的實驗探究式教學即可。初中學生的學習任務重，而且物理課時有限，真正能夠去探究實驗的時間是有限的。

2.制定試驗計劃會費很大的周折

3.不適合班容量大的班級教學

小班教學，由于人數較少，教師可以合理分配人數做實驗，同時有充分的時間和精力去指導學生探究實驗。大班教學，課堂會雜亂無序。

總之，物理探究式實驗教學有利也有弊。但是我們還是要積極地、適當地進行探究性實驗教學，培養學生的科學態度、探究能力和動手操作的實踐能力。