在初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生自主探究的能力

郭小貴

【摘要】很多初中學生的物理實驗探究能力還比較欠缺，教師在物理實驗課上設計合理的情景、引導學生大膽地猜想，進而能激發(fā)學生探究的欲望。通過培養(yǎng)學生設計實驗、觀察實驗現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)得出結論以及排除故障等各方面的能力，適當?shù)臅r候利用多媒體等手段的幫助，從而提高初中生的物理實驗探究的能力。

【關鍵詞】初中物理;興趣情景;探究能力;實驗設計;多媒體

物理是一門以實驗為基礎的學科，很多學生喜歡物理也是因為物理有實驗做。實驗主要有兩種：演示實驗和學生分組實驗。據(jù)筆者了解，目前還有一些初中學校的演示實驗由教師來演示，而分組實驗也是由教師手把手教學生怎么去做，這種教師“包辦”的方式固然流暢和省事，但是它使得學生喪失了學習的主動性，也就沒有辦法培養(yǎng)學生的探究能力了。很多物理規(guī)律和結論都是通過實驗而得出的，學生只有經(jīng)歷過實驗探究的整個過程才能對實驗結論刻骨銘心。在提倡素質教育的今天，學生的實驗探究能力的培養(yǎng)比背幾條物理公式和死記幾個結論更加難能可貴。本文就如何在物理實驗教學中培養(yǎng)學生的探究能力給出一些小建議：

一、創(chuàng)設探究情景，激發(fā)學生探究的興趣

演示實驗是課堂教學的重要環(huán)節(jié)，實驗過程中教師適時創(chuàng)設問題的情景能有效地激發(fā)學生認知沖突和碰撞，這種實驗可以很好地激發(fā)出學生對于物理知識的探究興趣，使他們的思維發(fā)散開來。例如，我們在學習《浮力》這一節(jié)課時，探究浮力大小究竟與哪些因素有關時，教師可以簡單地介紹一下阿基米德利用浮力巧辯王冠真假的這個故事，通過這個故事提起學生的學習興趣，讓他們自己思考浮力究竟與哪些因素有關，每個學生都會有自己的想法，有的學生認為浮力與液體中物體的大小有關，有的學生認為它與這個物體的重量有關，還有的學生認為浮力與這個物體的形狀有關，有些思維更加活躍的學生會想到浮力是不是在不同的液體中時是不一樣的，這樣就引發(fā)了學生的進一步思考。教師可以提供水、酒精或者油等不同的液體給學生來測量一下相同的小球在這一些液體中所受的浮力情況，進一步來判斷浮力大小究竟與哪些因素有關。這種簡單的實驗并不會占用課堂太多的時間，但是它能夠充分地發(fā)揮學生的主動性，讓學生參與探究整個知識的過程，他們也就能夠更加清楚地記住這個知識點。在此基礎上教師分析物體的受力情況討論物的浮沉條件，學生容易掌握。

二、學生動手實驗，培養(yǎng)學生探究的能力

學生動手實驗為培養(yǎng)觀察能力、思維能力、實踐能力搭建了一個很好的平臺。主要表現(xiàn)在：

（一）培養(yǎng)學生猜想和假設的能力

科學家們種種成功案例說明了，沒有大膽的猜想和假設，很難有偉大的發(fā)現(xiàn)。在實際的教學過程中，很多學生對于課本中所提到的問題不敢去想，只是等著教師去做實驗，等著教師去告訴他們結果。這種情況嚴重地限制了學生的思維發(fā)散，初中是物理的入門時期，教師應該在課堂上積極引導學生去做物理實驗，對于像摩擦起電、光的折射、光的反射等這一類簡單的實驗，應該讓學生自己去大膽地猜想，去假設，進而讓他們大膽地去做實驗驗證，進而培養(yǎng)他們對于學習物理的興趣。在課堂中，教師也要注意培養(yǎng)學習物理的自信心，鼓勵他們大膽地去猜想去假設各種物理情況。

（二）培養(yǎng)學生的實驗設計能力

實驗方案的設計就是根據(jù)實驗探究的目的和現(xiàn)有的實際條件來制定的，包括完成實驗目的的具體計劃，還有器材的選擇、器材的組裝、具體的實驗步驟和計劃、科學探究方法的選取、實物的簡化等。例如，在學習《電阻》這一節(jié)課時，在探究“導體電阻大小與哪些因素有關”這一實驗時應該讓學生去實驗室中去做，給他們準備好不同材料，不同規(guī)格的電阻絲，但是由于學生人數(shù)眾多，這種電阻絲可能并不能滿足他們的需求，這時可以引導他們發(fā)揮自己的想象力，可以嘗試把各種電阻絲進行結合，比如，可以通過把現(xiàn)有的材料接長、合并、截短等手段來改變導線的長度或橫截面積，來進行實驗探究。各個小組之間也可以進行合作，共同探究電阻大小與哪些因素有關，這樣既可以使學生在動手的過程中更加明白電阻的含義，也可以使學生們之間更加團結，增強集體凝聚力。

（三）培養(yǎng)學生實驗觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力

實驗是一個完整的過程，不僅包括動手操作那一部分，還包括實驗現(xiàn)象的觀察、實驗數(shù)據(jù)的記錄。比如，在做“測量小燈泡的電阻”這一實驗時，學生測量完不同電壓下的小燈泡的電阻時發(fā)現(xiàn)幾個電阻值相差較大，這時學生會困惑：是不是誤差造成的呢？還是自己測量的數(shù)據(jù)有問題。這時候教師不應當直接告訴學生原因，應當讓學生們互相對比數(shù)據(jù)進行討論。若學生能自己討論出正確的結果他們會欣喜若狂，若學生討論后還是不知道原因，教師再告訴他們答案他們也會恍然大悟。因此，在實驗過程中教師要注意引導，培養(yǎng)學生的實驗觀察能力和數(shù)據(jù)分析的能力，這比教師告訴他們實驗結論好得多。

（四）培養(yǎng)學生排除實驗故障的能力

所有的實驗都不是一下子就可以完成的，都是要一步一步去完成的，這個過程中，學生可能會遇到很多的挫折。有些不愛動腦筋的學生總在出現(xiàn)問題時不加思索地舉手發(fā)問。遇到這種情形教師不要立即告訴他們答案，而應激發(fā)、引導他們，讓他們自己通過靈活運用所學的知識來解決實驗中出現(xiàn)的故障或問題。比如，在做“測量小燈泡的電功率”實驗時，經(jīng)常會出現(xiàn)諸如小燈泡亮、電流表或電壓表沒示數(shù)或者說是讀數(shù)太小、指針反偏等問題，當他們遇到這些問題時，教師不要動手去幫他們解決，要引導他們去檢查一下，是不是自己的電路接觸不良或發(fā)生短路了，引導他們去檢查自己的電流表，電壓表有沒有接反，引導他們排除故障，這樣既可以使他們加深對實驗的印象，也可以增強他們解決實際問題、排除故障的能力。

三、利用多媒體教學手段培養(yǎng)學生科學探究能力

有些簡單的實驗，教師可以在課堂中引導學生去做，也可以在實驗室中讓每一個學生去親手操作。但是對于那些難度比較大，比較抽象的探究性實驗，教師可以借助于多媒體，讓學生觀看實驗的操作步驟，這有助于突破難點，讓學生更加直觀地了解實驗的原理以及感受實驗的樂趣，從中掌握物理實驗探究的方法。例如在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，教師可利用多媒體模擬演示凸透鏡成像的光路圖，使學生對于光源、凸透鏡、光屏三者不共軸時的成像情況及物距雖在一倍焦距到二倍焦距之間但逐漸接近焦距時的成像范圍有了直觀、清晰的空間印象，為學生后續(xù)探究、現(xiàn)象分析提供了依托。

四、結語

總之，在初中物理的實驗教學過程中，教師要讓學生參與到探究實驗的每一個環(huán)節(jié)，讓他們去正面經(jīng)歷挫折以及體會親自解決問題后的那種成就感，而這種成就感會徹底激發(fā)學生的潛能以及下一次繼續(xù)探究的欲望。只要教師敢放手給學生做，并加以合理的引導，學生的物理實驗探究能力一定可以得到提高。

[本文系增城區(qū)教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度課題“探究式教學在農(nóng)村初中物理實驗教學中的實踐研究”（課題編號：ZC2020087）研究成果]

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