初中物理探究實驗在教學中的應用

馬 超 黃變變 錢 郁*

（1.寶雞文理學院物理與光電技術學院 陜西寶雞 721000；2.山西師范大學教師教育學院 山西臨汾 041000）

物理實驗探究可以從根本上對物理知識進行分析和研究，能夠系統(tǒng)地掌握物理知識點，形成自己獨特的知識網絡結構；學生們可以進行深度的物理實驗探究交流，體驗合作探究的過程，為以后學生解決疑難問題打下堅持的基礎。物理實驗探究同時還能體現(xiàn)出學生的主體地位，并以探究為主要手段的探究方法，能夠有效提升學生的課堂參與度 ，進而激發(fā)其學習熱情 ，有助于提高知識的掌握水平 ，對其健康成長也有一定的積極作用[1]。探究性實驗如此重要，但是在實際教學中的實驗探究教學的效果卻不是很理想。

本次研究以北京師范大學出版社出版的初中物理教科書為主要研究對象[2]，通過分析教材中實驗探究部分內容，選取教材中部分實驗探究知識點，具體分析比較教材中的實驗過程，根據(jù)教材中實驗部分知識點特點，提出相應的教學建議。

一、中學物理實驗部分知識點

通過對教材進行分析，分別在八年級上冊、八年級下冊、九年級全一冊三本教材中各選取一部分實驗探究內容進行研究，表1 為部分實驗探究內容。

表1 中學物理實驗部分知識點

如表1 所示，為中學部分中學實驗探究內容，通過對課本探究實驗內容分析，發(fā)現(xiàn)有以下特點：一、課本中探究實驗內容詳細具體。從表1 可以清楚地看到，不同部分實驗探究內容對于問題提出、制地計劃、收集證據(jù)、分析結論課本上都給出了每一步的詳細過程。這就導致在實際教學過程中教師會跟課本上的實驗步驟，照本宣科地講解，這樣的方式不僅剝奪了教師自己的創(chuàng)新性，而且學生在這樣的情況下學習不利于學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，喪失了科學實驗探究本身的價值。二、實驗探究內容對于學生的學生主動研究性的設計安排不全面，每學完一部分內容沒有給學生留一些簡單的需要探究的問題，也就是常說的留白。三、課本中給出了固定的實驗探究方法，同時也固定了學生實驗的場所。有些實驗在室外教學可能比室內教學效果更好，更容易培養(yǎng)學生科學探究的興趣。

二、教學建議

（一）實驗教學要跳出課本的局限性

表1 分別節(jié)選了八年級上冊、八年級下冊、九年級全一冊物理實驗探究部分內容各一節(jié)，從表1 中的三部分內容中清楚地看到，在進行每一個不同的實驗前，課本中已經給出了非常詳細的實驗計劃，在這里要強調的是，不管是學生還是教師，一定不能被所給定的實驗器材或詳細的實驗計劃禁錮，要有自己創(chuàng)新的想法。課本中給出的實驗方法并不一定最好的，可能會有對于實驗教學效果更好的實驗方案。

對于教師而言，尤其是有一定教齡的教師，想要實驗教學取得理想的效果，就要跳出課本的實驗，一定要用發(fā)展的眼光看待所教的知識點，不斷地要去創(chuàng)造創(chuàng)新，如八年級上冊，課本中的計劃的最后一步是求出質量與體積的比值，直接就給出學生信息求質量與體積的比值，如果讓學生自己去探究質量與體積之間的規(guī)律，而不告訴他直接去求質量與體積的比值，效果也許會更好?；蛘咴谝恍嶒炋骄恐锌梢圆捎米约喊l(fā)現(xiàn)或者創(chuàng)造的更好的實驗來進行。如：探究影響電阻大小的因素時，為了學生可以更好地理解，可以用影響水在水管中流速的快慢的模型來加深學生的理解。對于學生而言，可以采用“頭腦風暴法” ，給學生問題，學生自己去想可以采用什么樣的實驗，得到解決問題的答案。

同時建議編寫教材的專家，在更新教材時，可以在實驗探究內容結束后，再給學生留一些問題，學生可以帶著問題下課。這類問題可以是在學生實驗結束后，以類比的思想，與本節(jié)實驗探究思想相同的其他科學探究。也可以是本節(jié)課的實驗探究內容留一部分還需要探究的內容，但是要考慮到探究內容的趣味性和難易程度，確保是學生經過實驗探究思考可以得到答案。那么學生自己下去就會去主動學習。

（二）增強教學中的變通性

同時教師教學中要增強變通性，比如在教授概念課功率、功、摩擦力、彈力以及重力等[3]都適合探究性教學，但是經過筆者統(tǒng)計，課本中對于功率、功、摩擦力、彈力以及重力，僅僅將摩擦力作為實驗探究部分內容，由此可見課本中給出的探究式教學內容是不全面的，為了學生可以更好地理解物理知識點，所以教師一定要懂得變通。在實際教學中，教師要認真鉆研教材，研究教材中哪些知識點還可以應用探究式教學方式進行教學，從而采用探究式教學。為了更清楚地觀測教學效果，教師可以采取對照試驗，相同部分內容如：重力，在不同的班級中進行講授，一個班級采用普通教學模式，另一個班級采用探究式教學模式，學習之后看哪種教學模式下教學效果更好，從而采取相應的教學模式。通過大多數(shù)學者研究，探究式教學效果要優(yōu)于一般式教學。

除此之外，探究實驗的實驗內容要盡可能地貼近學生的生活，學生們所學的物理知識可能在生活中已經早已接觸，只是不知道其原理是什么。那么對于一些實驗，教師可以帶領學生走出教室進行，學生一天在教室中學習，把學生們帶出去一可以極大地提高他們的興趣，二在室外進行實驗可以與學生生活更加密切聯(lián)系。如表1 中探究機械是否省功的實驗當中，所采用的實驗用具是動滑輪，動滑輪雖然是我們生活中非常重要的機械，但學生對它卻不是很了解。這里可以帶學生去室外讓小車或物體搬上臺階，讓學生思考有什么樣的方法，學生自然就想到了斜面，在前面已經學習了功的概念，學生們知道雖然省力了，但是斜面走的路程卻長了，這樣的實驗既有利于學生回顧前面的知識，又非常接近學生的生活，提高學生學習的興趣。

（三）把課堂交給學生，突出學生的主體地位

《物理課程標準》指出，“以學生的終身發(fā)展為本”，以提高全體學生科學素養(yǎng)為目標，為每個學生的學習與發(fā)展提供平等機會，關注學生的個體差異，使每個學生學習科學的潛能都能得到發(fā)展[4]。在實驗探究教學當中，要給學生留有充分可以自主實驗探究的空間，對于學生能完全可以自主進行的實驗，教師一定不能有過多的干預，學生自己制訂計劃來完成實驗，對于一些演示實驗，教師盡可能地多讓學生參與，不要教師完全掌握實驗進程。

探究性教學方法能夠充分展示學生的主體地位，但是使用探究式教學方法時教師要做到兩結合：一、探究式教學方法與學生已有知識相結合；二、探究式教學要與啟發(fā)式教學原則相結合。對于第一個結合，教師在教學前要做出預判斷，本節(jié)探究課可能涉及哪些知識點，學生對這些知識點之前是否了解，如在探究—使用機械是否省功的教學當中，學生可能對滑輪不是很了解，教師可以通過視頻或者圖片等對學生不了解的知識點進行及時補充。對于第二個結合，要將啟發(fā)式教學原則貫穿于整個探究式教學過程當中，探究實驗學習時，不要囿于課本中所給出的實驗操作過程，教師要做到在實驗前、實驗中，實驗后啟發(fā)學生，學生全程自己發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。在實驗前學生只需要知道自己要解決什么問題，教師啟發(fā)引導，具體通過什么方法解決，學生自己去想。在實驗中，教師觀察當發(fā)現(xiàn)學生探究存在問題時，啟發(fā)學生，學生自己發(fā)現(xiàn)問題并改正，在實驗結束之后，學生要自己得出結論。這樣把學習的權利交給學生，學生在自主實驗中就會產生許多新的想法和問題，有利于學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。

三、結束語

探究式實驗教學開設的主要目的是學生對物理知識點有一個深刻的理解，一節(jié)好的探究實驗課對學生非常重要，本次研究以北京師范大學出版社出版的初中物理教科書為例，對探究實驗教學提出的幾點教學策略，在探究實驗教學中教師的引導作用及其重要，在參考上述的幾點教學策略同時，實踐中教師還需要學生們自身特點和已掌握知識情況，因材施教不斷探索新的教學模式從而提高學生學習效果。