初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略淺議

江磊

摘 要：初中階段的物理教學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，其旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)及實(shí)踐操作能力，是落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的主要途徑。本文基于初中物理教學(xué)內(nèi)容，對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略做簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：初中物理；探究實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)方案；設(shè)計(jì)

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程是引導(dǎo)學(xué)生有效學(xué)習(xí)物理學(xué)科知識(shí)和提高其物理素養(yǎng)的過(guò)程，教師應(yīng)明確探究實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，通過(guò)熟練運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的相關(guān)方法來(lái)提高課堂教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和物理核心素養(yǎng)的提高。

一、精心設(shè)問(wèn)，為學(xué)生搭建平臺(tái)

學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到不知道該如何解決的問(wèn)題，或者猜想與假設(shè)過(guò)程對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較困難的情況，這時(shí)教師應(yīng)該設(shè)計(jì)不同的問(wèn)題來(lái)循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，首先要注意問(wèn)題的難度，既不要過(guò)于簡(jiǎn)單，這樣會(huì)降低學(xué)生的探究興趣；也不宜過(guò)難，這樣會(huì)讓學(xué)生無(wú)從下手。要一學(xué)生的認(rèn)知水平為參考。其次，教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題要帶有啟發(fā)性，因?yàn)閷W(xué)生只有在面對(duì)這一類型的問(wèn)題時(shí)，才會(huì)有比較濃厚的學(xué)習(xí)興趣，注意力也會(huì)比較集中。這一類問(wèn)題對(duì)于學(xué)生思考方式的增加以及思維的創(chuàng)造力都有著促進(jìn)意義。啟發(fā)類的問(wèn)題是培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)能力以及促進(jìn)智力等各方面發(fā)展的有效方式，這一類問(wèn)題的特點(diǎn)即為詳細(xì)、明確且嚴(yán)謹(jǐn)，這種具有思考價(jià)值的問(wèn)題才能夠使學(xué)生時(shí)刻處于“認(rèn)真”狀態(tài)。一般地，此類問(wèn)題可以在新舊知識(shí)銜接、理論與實(shí)際相結(jié)合等教學(xué)過(guò)程中使用，例如，在各色的光混合中，探究如何用簡(jiǎn)單的方法從白光中獲得另一種光，當(dāng)白光在經(jīng)過(guò)三棱鏡后出現(xiàn)了七色光，教師將七色光經(jīng)過(guò)綠色或其他顏色的玻璃紙，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察，提出問(wèn)題1：與玻璃紙相同的條紋為什么不見(jiàn)了？答案自然是綠色的玻璃紙只能透過(guò)綠光，其他顏色的光都被吸收了。問(wèn)題2：那如果將太陽(yáng)光透過(guò)綠色或其他顏色的玻璃紙時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？問(wèn)題3：如果想從白光中只得到一種顏色的光，可以用什么辦法？

二、明確常用的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方法

在初中物理實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常用到的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法有轉(zhuǎn)化、放大、比較、控制變量等等，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)需要將這些方法為學(xué)生解釋清楚，學(xué)生只有了解和掌握實(shí)驗(yàn)方法，才能夠在親身動(dòng)手實(shí)踐中做到有的放矢、游刃有余。

1、轉(zhuǎn)換法

在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，對(duì)于一些不容易測(cè)量或者現(xiàn)象不明顯的情況，可以將其中難以測(cè)量的物理量或者不易觀察的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為較易測(cè)量的物理量或容易觀察的物理現(xiàn)象。例如，比較兩種燃料的熱值大小，放出的熱量無(wú)法用測(cè)量工具進(jìn)行直接測(cè)量，便可以將燃料完全燃燒時(shí)放出熱量的多少轉(zhuǎn)化到等質(zhì)量的水升溫了多少，再用溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量即可。

2、放大法

在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，如果所測(cè)物理量或需要觀察的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變化不明顯，就可以對(duì)其根據(jù)一定理論進(jìn)行放大處理，再進(jìn)行觀察，這樣便比較容易觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如，將小球放在正在發(fā)生的音叉旁邊，小球會(huì)因?yàn)槭艿揭舨嬲駝?dòng)而彈起來(lái)，放置小球的作用就是為了將微小的振動(dòng)放大。

3、比較法

在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象具有可比較特性時(shí)，就可以將其進(jìn)行對(duì)比來(lái)總結(jié)這一類現(xiàn)象的物理規(guī)律。例如，比較蒸發(fā)與沸騰的異同點(diǎn)；電壓表和電流表的使用等等。

4、平均值法

在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，誤差是沒(méi)有辦法避免的，這就需要對(duì)物理量進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值來(lái)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

5、控制變量法

控制變量法是初中物理實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中最為常見(jiàn)的一種探究方法，其本質(zhì)是如果需要探究的物理變量較多，那么就可以使其中的一個(gè)變量保持恒定，只改變其中的一個(gè)物理變量，再觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以此來(lái)探究所有的物理量。例如，為了探究導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)，應(yīng)該在控制導(dǎo)體的長(zhǎng)度和材料不變的情況下，去探究導(dǎo)體電阻與橫截面之間的關(guān)系。再如，為了探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，應(yīng)該在保證壓力相同的情況下，去探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度之間的關(guān)系。

三、傳授設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的常用思路

物理實(shí)驗(yàn)首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵笇?dǎo)一系列實(shí)驗(yàn)行為的前提，隨意性的開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究，不僅難以達(dá)成實(shí)驗(yàn)的最終目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)也就失去了存在的意義。在具體物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生離不開(kāi)教師的指導(dǎo)，但教師要知道自己并不能過(guò)多地對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行干涉，這不僅會(huì)降低學(xué)生的探究興趣，也不利于其自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。因此，一個(gè)適當(dāng)介入實(shí)驗(yàn)的時(shí)機(jī)就顯得十分重要了，一般來(lái)說(shuō)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)比較大問(wèn)題，而學(xué)生自身并沒(méi)有意識(shí)到的時(shí)候，教師就可以選擇介入，將其拉回正軌。物理實(shí)驗(yàn)中的常用思路一般是先通過(guò)假設(shè)和猜想來(lái)確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模僖源藬M定試驗(yàn)計(jì)劃來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行驗(yàn)證，選擇需要用以及可能會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)器材，并準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)表格。實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖詈檬侵苯印@性的，在對(duì)實(shí)驗(yàn)變量做好分析之后，確定變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響效果。

在確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)之后，就需要選擇合適的實(shí)驗(yàn)原理來(lái)證明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理是整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和開(kāi)展的方向，其選擇直接決定著實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是否能夠順利達(dá)成。此外，對(duì)于影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響的變量因素以及變量因素對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臅?huì)產(chǎn)生怎樣的影響，應(yīng)該如何對(duì)變量進(jìn)行監(jiān)控等問(wèn)題都是需要學(xué)生注意的。物理實(shí)驗(yàn)是每一個(gè)環(huán)節(jié)組合而成的，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程都可拆分成為一個(gè)獨(dú)立的小實(shí)驗(yàn)，在具體進(jìn)行操作的過(guò)程中完成整合。除此之外，還需要注意一些方面，如根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材等等，器材的數(shù)量要保證充足，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)產(chǎn)生的變化及問(wèn)題都應(yīng)做好準(zhǔn)備；制定實(shí)驗(yàn)步驟，在萬(wàn)事俱備之后，要明確實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程的詳細(xì)與完善；最后，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告（表格）是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案過(guò)程中的必要一步，報(bào)告要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如實(shí)填寫(xiě)，清晰地展現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)變量與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的關(guān)系，這不僅便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、判斷和結(jié)果的觀測(cè)，也是培養(yǎng)學(xué)生一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究態(tài)度的體現(xiàn)。

綜上所述，物理探究實(shí)驗(yàn)的成功很大程度上取決于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是否合理，而教師所需要做到就是在給予學(xué)生充足的自我思考時(shí)間上，對(duì)于其處理不當(dāng)?shù)牡胤揭皶r(shí)進(jìn)行糾正，對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)指導(dǎo)改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)方案直接影響著最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力也是在培養(yǎng)他們的物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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