初中物理實驗探究法教學策略

摘 "要：初中物理實驗教學是物理教學的一部分，物理實驗形式多樣，有的實驗在課堂內(nèi)進行，有的實驗在實驗室進行，還有的實驗在課外、在家里、在田野、在工廠，甚至在路邊進行。學生在教師的指導下進行科學探究、分析數(shù)據(jù)、得出結論，這對培養(yǎng)學生的科學探究能力、動手能力和科學思維能力具有重要的意義。

關鍵詞：初中物理;物理實驗;實驗探究法

在相聲表演藝術中，有一種表現(xiàn)技法叫“抖包袱”，可以勾起人們的好奇心，激發(fā)人們觀看表演的興趣。在物理實驗教學中也可用這樣的技法來激發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導他們深入學習。這種方法可以是通過對一類自然現(xiàn)象的觀察，經(jīng)過分析得出對某一事件的認知;可以是教師設置的操作步驟，學生進行直觀觀察，并模仿實驗，最后總結出物理基本規(guī)律和一般性結論;還可以是對已經(jīng)學習過的感性知識進行綜合分析和類比比較，進而形成對同類事件的理性認知等。總的來說，教師引導初中學生開展物理實驗，大概有以下幾個步驟需要完成。

一、引導學生提出問題

針對初中物理實驗，教師要結合初中學生好奇心比較強的特點，調(diào)動學生的學習積極性，引導學生把觀察到的物理現(xiàn)象和已有的知識聯(lián)系起來，積極提出問題。愛因斯坦說：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。”教師在實驗課導課環(huán)節(jié)要引導學生提問題。比如教師在教授“探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗時，一開始就可以利用正在熔化的冰塊和剛點燃的蠟燭（在保證安全的前提下，可以讓學生用手捏蠟燭頭，感受蠟燭軟硬程度的變化）讓學生學習觀察，學生通過對觀察到的現(xiàn)象進行對比分析，認識到不同的物質在由固態(tài)變成液態(tài)的過程中，溫度的變化可能不同。再比如，教師在授《摩擦力》這節(jié)課時，可通過播放視頻，讓學生觀看冰壺運動，引導學生思考為什么冰壺最后會停下來。結合學生的日常生活常識可知，冬天下大雪之后，當路上結了冰就會變得很滑，人為了防止摔倒，應該穿一雙什么材質鞋底的鞋子上學？為什么粉筆能在黑板上寫字？教師通過引導學生思考一些生活中常見的現(xiàn)象，來激發(fā)學生的探索興趣，進而讓學生提出一些問題。學生開始獨立思考并自己去發(fā)現(xiàn)問題，這才開啟了實驗探究的第一步。

二、引導學生合理猜想

初中物理實驗探究式教學可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。其一，教師應引導學生對自己發(fā)現(xiàn)的問題進行大膽猜想，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，這個教學環(huán)節(jié)中教師要注意創(chuàng)設合適的教學情境，這有助于讓學生發(fā)揮其想象力。其二，教師應及時給予學生表揚，因為初中生的學識水平不高，生活經(jīng)驗不足，對生活中的常識缺乏理解，又怕出錯了遭到教師的批評和其他學生的嘲笑，導致學生不敢盡情發(fā)揮自己的想象力。其三，教師在教學過程中要打消學生的這種顧慮，面對學生的各種回答，都要及時地給予積極評價，增強學生的自信心，強化學生的自主學習能力。總之，教師應努力引導學生進行合理猜想。

例如在教授初中物理《探究凸透鏡成像的規(guī)律》這節(jié)課時，教師應引導學生猜想：照相時，物體距離鏡頭的距離由遠到近，物距是如何變化的？像距是如何變化的？像的大小又是如何變化的？學生通過歸納分析拍攝集體照時相機離人很遠，而拍攝登記照時相機離人較近，最終得出物理結論。又比如在學習“蒸發(fā)”的相關知識時，雖然書本上沒有涉及影響蒸發(fā)快慢的因素，但在實際生活和作業(yè)中時經(jīng)常會遇到這部分內(nèi)容。有的學生認為蒸發(fā)的快慢與液體的溫度有關;有的學生則認為與氣溫有關;有的學生認為與液體種類有關;有的學生認為與風速有關。教師可引導學生從衣服變干的過程進行分析，學生注意到同樣的衣服晴天比陰天干得快、夏天比冬天干得快、有風時比沒風時干得快，由此很容易猜想出比較正確的結論。教師最后對學生的表現(xiàn)及猜想進行點評，同時肯定他們的學習態(tài)度和探究精神。

三、引導學生精心設計實驗

設計實驗，第一要做的是明確實驗的根本目的，根據(jù)實驗目的找到實驗的原理和依據(jù)，分析出需要測量的物理量或者需要計算出的物理量。第二要做的是根據(jù)需要測量的物理量分析實驗所需的測量器材和輔助器材。第三要做的是設計實驗步驟，考慮如何安裝、組裝、調(diào)整實驗器材，考慮先測量什么物理量、再測量什么物理量、最后測量什么物理量，以及需要計算什么物理量等問題。第四要做的是設計記錄數(shù)據(jù)的表格，一般包括實驗次數(shù)、需要測量的物理量、需要計算的物理量等。第五要做的是引導學生分析實驗過程中可能出現(xiàn)哪些問題和需要特別注意的事項。

以人教版初中物理第一個學生實驗《測量平均速度》為例，盡管學生對這個實驗的興趣很大，可如果不善加引導，不僅不能達到課標要求，還會讓學生養(yǎng)成不好的實驗習慣。

（一）明確實驗目的

教師首先要告訴學生，本實驗的課題是“測量平均速度”，這也是本實驗最根本的目的。初中物理實驗室里沒有專門測量速度的儀器，如何測量速度呢？教師提示：測量分為直接測量和間接測量，用刻度尺可以測量出物體的長度，用鐘表測量時間等就是直接測量。初中物理實驗中能夠直接測量的物理量有很多，除了長度、時間外，還有溫度、質量、力（重力）、電流、電壓等。速度、密度、壓強、機械效率、電阻等沒有儀器可以直接測量出來，需要通過測量相關物理量將其計算出來，這種測量是間接測量。通過引導，學生能夠提出問題：測量物體運動的路程及所用的時間分別是多少？根據(jù)速度的公式計算出速度，可知本實驗的原理就是速度的公式v=s/t。實驗所需要的器材就是刻度尺和鐘表，教師給予肯定的同時分析指出需要的輔助器材：小車、長木板、木塊和可以直立的鐵片。

（二）分析實驗步驟

1. 組裝實驗器材。

2. 測量小車運動的路程。

3. 測量小車運動這段路程所需的時間。

4. 收拾整理實驗器材等，引導學生養(yǎng)成良好的實驗習慣。

（三）教師引導分析記錄數(shù)據(jù)的表格和實驗的注意事項

記錄數(shù)據(jù)的表格包含需要測量的物理量小車運動的路程和相應的時間以及物理量小車運動的速度，有的實驗還有增加實驗次數(shù)這一項。實驗注意事項可以在分組實驗時引導學生根據(jù)實驗過程中出現(xiàn)的問題進行總結。實驗結束后，教師應組織全班集中討論，形成共識。有志者自有千計萬計，無志者只感千難萬難。教師應教育學生自古之立大事者，不唯有超世之才，亦必有堅忍不拔之志，縱有它千難萬難，自有千計萬計去克服、去解決。

四、引導學生正確測量

世上沒有生來就自覺的學生，偷懶貪玩、喊苦喊累是學生的天性，實驗的測量過程比較枯燥乏味，學生很容易馬虎了事，需要教師進行長期督促以及科學合理的引導。對于八年級的物理初學者，還不知道實驗為何物。教師就可以利用學生貪玩的心理，引導學生在“玩”中學。

“測量平均速度”的實驗，面臨的第一個問題是如何準確測量小車下滑的時間。開始時，教師有意增加斜面的坡度，每次都是計時剛開始，手還沒有從計時器按鍵上離開，小車就到達了終點，根本來不及測量小車到達終點的時間。反復幾次，有的實驗小組發(fā)現(xiàn)了問題所在：斜面太陡了。個別小組成員還到其他小組取經(jīng)，交換意見，最后大家一致認為：斜面坡度越小，小車下滑得越慢，時間測量越準確。

在測量平均速度時，關于小車運動路程的測量，學生之間出現(xiàn)了分歧，多數(shù)小組測量的是將整個木板的長度作為小車運動的路程;有個別小組是把從坡上小車的頭直到坡下小車尾的距離作為小車運動的路程。這時候，教師就要引導幾名學生到其他小組取經(jīng)交流，對各個小組的測量進行綜合分析，最后確定：應該把坡上小車的車頭到坡下金屬片（坡下小車的車頭）的距離作為小車運動的路程。同時，教師還應該讓學生明白，測量并不是一件輕松的事，必須有科學的態(tài)度和精益求精的精神，有時一個數(shù)據(jù)需要經(jīng)過反復演練、測量，以及小組成員的通力合作與密切配合。在“測量平均速度”的實驗中，為了準確測量出小車下滑的時間和路程，學生們體會到了測量的艱辛和樂趣，在這樣的實驗氛圍中獲得成長。

五、引導學生交流分析

學生進行探究式實驗后，要對收集到的實驗數(shù)據(jù)進行整理，在整理的過程中可以采用列表法、圖表法等對數(shù)據(jù)進行比較，有時候還要對測量的數(shù)據(jù)進行分析，做出必要的取舍，用數(shù)據(jù)總結物理實驗的規(guī)律。

例如，在分析《測滑輪組的機械效率》實驗時，采用了兩個小組的實驗數(shù)據(jù)，如表1所示：

學生得出實驗結論后，教師可以直接組織學生進行實驗分析，可以采用小組交流分析、教師點評分析、學生自我評價等形式。在本次實驗中，采用的是小組分析、教師點評的方式。這兩個小組分析了他們的實驗數(shù)據(jù)，均得出鉤碼越重機械效率越高的結論。能不能把六次的數(shù)據(jù)綜合分析呢？學生陷入了迷茫，教師暗示把1、4或者2、5或者3、6的實驗數(shù)據(jù)進行比較，在充分歸納、討論之后，終于有學生提出滑輪組越省力，效率越低。有學生提出越省力，繩子段數(shù)越多，動滑輪個數(shù)也越多，額外功也越大，效率反而越低的結論。

六、引導學生解決問題

（一）引導學生提出問題和猜想問題的目的是解決問題

一堂實驗課目的是通過學生獨立地提出問題，猜想假設，設計并進行實驗，最后解決問題，獲得正確的實驗結論，從而幫助學生理解物理規(guī)律。初中物理實驗探究課要注重學生解決問題的過程，學生根據(jù)自己提出的猜想選擇實驗工具，自己擬訂好實驗步驟進行實驗探究。比如在《測量液體密度》實驗課中，由于把液體倒入量筒中時，燒杯壁上留有殘液，會導致體積測量結果會偏小;如果先測量體積而后測量質量，再把液體從量筒倒入燒杯測量質量，量筒壁上又會有殘留而導致質量測量結果偏小。怎樣才能減小測量中的誤差呢？教師可以適時引導分析，既然無論如何都有殘留，那么實驗時能不能不倒完，把這部分殘留液體的質量或者體積不計入呢？這時有的學生已經(jīng)開始了測量，并對前后兩次的測量結果進行比較，這種方法測出的數(shù)據(jù)誤差最小。最終問題得到成功解決。

（二）引導學生將“實驗探究法”應用在物理概念、物理規(guī)律類的教學以及習題的處理之中

進行《聲音的產(chǎn)生》一課時，有的學習小組用的實驗工具是二胡，有的用鼓，有的用吉他，有的用鑼、沙錘等。教師只有一個要求，就是讓這些樂器發(fā)出聲音，然后再讓這些聲音迅速消失。通過手的直接觸感，學生很快體會到“聲音是由物體振動產(chǎn)生的，振動停止，聲音消失”這一結論。教師可以引導學生按照人教版八年級上冊第37頁的提示，制作一個“水瓶琴”，學生通過吹奏自制的“水瓶琴”不僅弄清楚了音調(diào)與空氣柱長度之間的關系，還鍛煉了動手動腦的能力，培養(yǎng)了學生的科學探究精神。

七、結語

初中物理實驗探究式教學充分體現(xiàn)了課堂教學中學生的主體作用。通過實驗探究，讓學生真正感受到了科學探究的真諦，培養(yǎng)了學生科學探究精神。引導學生實驗，不是放任學生不管，教師要全程參與，適時與學生互動，提示引導，在教育路上，最不該的是放養(yǎng)學生。以上就是筆者在實驗探究式教學中的點滴體會，供各位同行批評指正。

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（責任編輯：莫唯然）