初中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)的途徑研究

趙宏東

摘 要：新課程標(biāo)準(zhǔn)明確要求，初中物理學(xué)科要注重學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)。在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)探究既是學(xué)生物理學(xué)習(xí)的重要方式，又是素質(zhì)教育環(huán)境下對(duì)學(xué)生的基本能力要求。因此，初中物理教師要將學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)作為重要的課題進(jìn)行研究，不斷強(qiáng)化學(xué)生物理探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。本文立足實(shí)際，就初中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)的途徑進(jìn)行探討和研究。

關(guān)鍵詞：初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);探究能力;培養(yǎng)途徑

物理學(xué)科的性質(zhì)和特點(diǎn)決定了它是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理教學(xué)不能只是單純地傳授給學(xué)生知識(shí)和理論，更重要的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)提出問題、發(fā)現(xiàn)問題，并學(xué)會(huì)用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法探究問題和解決問題，以此來增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。但由于長期受到應(yīng)試教育的影響，傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開設(shè)不到位，忽視對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)，影響了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果。因此，初中物理教師要擺脫傳統(tǒng)教學(xué)觀念的束縛，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)效果，不斷提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力。

一、加強(qiáng)初中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)的重要意義

在初中物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)，它的意義主要在于將科學(xué)研究領(lǐng)域的探究方法引入到物理課堂，讓學(xué)生更加深入地進(jìn)行物理知識(shí)的探究和學(xué)習(xí)，更加深入地理解復(fù)雜的物理現(xiàn)象，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，使學(xué)生真正體驗(yàn)到物理實(shí)驗(yàn)探究的樂趣。和傳統(tǒng)的被動(dòng)式學(xué)習(xí)相比，實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)體現(xiàn)出更強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性、參與性、探究性的特點(diǎn)，有利于更好地激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

二、物理實(shí)驗(yàn)探究能力的基本構(gòu)成

（一）熟練的實(shí)驗(yàn)操作能力

1.觀察能力。物理是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。觀察能力是學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究需要具備的基本能力?！坝^”就是調(diào)動(dòng)學(xué)生的感官去觀察實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境;“察”就是考察、了解事物，讓學(xué)生的大腦積極地思考分析?？梢哉f，良好的觀察力對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力具有促進(jìn)作用。

2.動(dòng)手操作能力。動(dòng)手操作不只是簡單意義上的動(dòng)手實(shí)踐，它還有親身體驗(yàn)的意思。動(dòng)手操作能力是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合能力，包括動(dòng)手操作以及運(yùn)用或制作工具解決實(shí)際問題的能力。

3.組織能力。組織能力是學(xué)生合理安排規(guī)劃實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的能力，它包括對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行合理的擺放與布局，合理分工，確保實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)有序進(jìn)行，從而有效地提高實(shí)驗(yàn)的效率。

4.表達(dá)能力。表達(dá)能力是學(xué)生對(duì)探究問題進(jìn)行準(zhǔn)確描述的能力。運(yùn)用清晰的思路準(zhǔn)確表述設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)步驟，在實(shí)驗(yàn)探究的過程中與其他同學(xué)進(jìn)行有效的交流，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乇硎鎏骄康慕Y(jié)果，這都需要學(xué)生具備良好的語言表達(dá)能力。

（二）實(shí)驗(yàn)思維能力

1.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力。在實(shí)驗(yàn)探究過程中，要求學(xué)生具備在面對(duì)物理問題時(shí)，可以進(jìn)行敏銳的思考、全面的分析以及把握問題的核心，準(zhǔn)確合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。

2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集處理能力。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，會(huì)產(chǎn)生很多的實(shí)驗(yàn)信息和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這就要求學(xué)生對(duì)這些信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理和分析，從中總結(jié)出規(guī)律，為得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論做好準(zhǔn)備。收集、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力是多項(xiàng)復(fù)雜能力的集合，不僅需要學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)運(yùn)算知識(shí)，而且還需要運(yùn)用抽象思維建立物理模型。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)歸納能力。總結(jié)歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力是在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在獲得規(guī)律性知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過分析與綜合、歸納與概括、判斷和推理，揭示出研究對(duì)象的內(nèi)在聯(lián)系、本質(zhì)特征和變化規(guī)律的能力。在實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，學(xué)生需要依靠各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析概括、總結(jié)歸納。

三、初中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)的途徑

（一）在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生善于質(zhì)疑提問的能力

在初中物理教學(xué)實(shí)踐中，教師要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力。發(fā)現(xiàn)問題、提出問題是開展實(shí)驗(yàn)探究的前提和基礎(chǔ)，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要將學(xué)生的實(shí)際問題作為實(shí)驗(yàn)探究的出發(fā)點(diǎn)。教師要采取靈活的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，并勇敢地提出問題，通過問題激發(fā)出學(xué)生的探究欲望。當(dāng)學(xué)生提出有價(jià)值的問題時(shí)，教師要及時(shí)地給予學(xué)生表揚(yáng)和鼓勵(lì)，幫助學(xué)生樹立信心。對(duì)于有意義的問題，引導(dǎo)學(xué)生開展相關(guān)的組織探究工作，對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中取得的進(jìn)展或創(chuàng)新給予肯定和贊賞，讓學(xué)生獲得成就感，以此來增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的興趣和熱情。

（二）重視學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力

實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)離不開動(dòng)手操作，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力需要加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。首先，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要做好實(shí)驗(yàn)的組織工作，定期組織開展不同類型、不同形式的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，豐富學(xué)生的實(shí)踐探究活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的日常鍛煉，變常規(guī)性的演示實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，拓寬學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)踐的空間，引導(dǎo)學(xué)生利用生活中常見的物品設(shè)計(jì)開發(fā)一些家庭小實(shí)驗(yàn)，逐步培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

（三）合理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的積極性

學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的興趣和積極性影響著其實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)。為了激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的積極性，物理教師可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的要求，通過合理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方式，引發(fā)學(xué)生思考和發(fā)問，營造出一個(gè)促進(jìn)學(xué)生思維的氛圍，活躍課堂氛圍，讓學(xué)生更好地投身于學(xué)習(xí)中，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，并通過有趣的物理實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

（四）從學(xué)生的實(shí)際生活出發(fā)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究的樂趣

初中物理教學(xué)一直以來都重視運(yùn)用物理知識(shí)解釋自然現(xiàn)象，將物理知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題之中。此外，將物理實(shí)驗(yàn)探究和學(xué)生生活實(shí)際有機(jī)結(jié)合起來，還有利于提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究的樂趣。首先，教師可以讓學(xué)生在課下自己動(dòng)手搞一些小制作，如簡易照相機(jī)、指南針等。同時(shí)，還可以給學(xué)生提一些與實(shí)際生活相關(guān)的探究性問題，讓學(xué)生去探究和尋找答案。通過聯(lián)系實(shí)際，我們能夠?qū)W(xué)生的生活與學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來，使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)對(duì)生活的巨大幫助作用，激發(fā)出學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究的興趣和欲望。其次，重視物理知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用。比如在學(xué)完光學(xué)這章節(jié)的知識(shí)后，教師可以讓學(xué)生用廢棄的材料制作一個(gè)簡易的潛望鏡，從學(xué)生的實(shí)際生活出發(fā)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

（五）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

在實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生首先要弄清楚探究的目標(biāo)，在目標(biāo)的指引下一步步地解決問題。因此，教師要幫助學(xué)生對(duì)探究目標(biāo)進(jìn)行分解，明確實(shí)驗(yàn)探究究竟要解決哪些問題，解決這些問題需要用到哪些具體實(shí)驗(yàn)方法，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的分析討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后對(duì)多種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，選擇最佳方案，確立實(shí)驗(yàn)方法，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，合理地安排實(shí)驗(yàn)步驟。同時(shí)，教師對(duì)學(xué)生制定的實(shí)驗(yàn)方案要嚴(yán)格把關(guān)，時(shí)刻關(guān)心學(xué)生探究的全過程，明確操作要求和注意事項(xiàng)，保證實(shí)驗(yàn)的安全可靠，注意學(xué)生操作的安全性、規(guī)范性。但對(duì)于學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)也不能求全責(zé)備，只要大的框架沒有問題且實(shí)驗(yàn)的方向正確，具備較強(qiáng)的可行性，就可以讓學(xué)生去大膽嘗試，在實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證，并不斷完善實(shí)驗(yàn)的方案。教師可以引導(dǎo)學(xué)生采用多角度思考法、逆向思維法、缺點(diǎn)列舉法等方法輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)存在的問題和不足之處加以改進(jìn)。除此之外，物理教師還要注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象做好認(rèn)真仔細(xì)的觀察，并做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、記錄工作，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

（六）在實(shí)驗(yàn)操作完成后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)分析

完成實(shí)驗(yàn)操作后，教師要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理語言對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行闡述。認(rèn)真分析和比較實(shí)驗(yàn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)前后各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異，總結(jié)實(shí)驗(yàn)前后的現(xiàn)象異同，并思考這些變化是在什么條件產(chǎn)生的，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行最終的分析、總結(jié)和概括，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出科學(xué)的結(jié)論，用得出的結(jié)論來驗(yàn)證原先的猜想或假設(shè)，從而獲得新的認(rèn)知和發(fā)現(xiàn)。最后要求學(xué)生認(rèn)認(rèn)真真地寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，促使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)探究態(tài)度。

（七）交流合作成果展示

在開展實(shí)驗(yàn)的過程中，教師先將學(xué)生劃分為不同的實(shí)驗(yàn)小組，然后引導(dǎo)小組成員之間以及小組和小組之間開展積極的交流討論，鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生將自己的想法和觀點(diǎn)表達(dá)出來，并認(rèn)真聽取和學(xué)習(xí)其他同學(xué)的好想法。在合作的過程中，教師要為學(xué)生明確具體的分工，互幫互助，相互之間取長補(bǔ)短。在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)開展到一定階段之后，以小組為單位開展小組交流，進(jìn)行各自的成果展示。教師還要讓每個(gè)小組匯報(bào)他們所探究的問題，并對(duì)探究過程進(jìn)行詳細(xì)的闡述，進(jìn)而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

（八）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思

一方面，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理進(jìn)行反思。在實(shí)驗(yàn)完成后，引導(dǎo)學(xué)生就實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行反思，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案是不是已經(jīng)最簡潔，是否存在漏洞及不合理的地方，如果存在問題，研究進(jìn)一步改良的方案。另一方面，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行反思，如實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作是否做好，實(shí)驗(yàn)過程中是否存在不當(dāng)?shù)牟僮?，引?dǎo)學(xué)生對(duì)比多種實(shí)驗(yàn)方案，找出每種實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)和不足，優(yōu)化自身的實(shí)驗(yàn)方案。最后，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行反思，讓學(xué)生認(rèn)真地反思實(shí)驗(yàn)探究過程中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化，分析產(chǎn)生變化的原因，總結(jié)規(guī)律。

四、結(jié)語

綜上所述，對(duì)于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要重視學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究的興趣，鼓勵(lì)學(xué)生積極地動(dòng)手動(dòng)腦，并通過各種形式的自主探究活動(dòng)，讓學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究方法，加深對(duì)物理知識(shí)的理解。

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