探究實驗教學法在初中物理教學中的應用

張 振

（福建省武夷山市教師進修學校，福建 武夷山 354300）

物理實驗形式眾多，探究實驗是核心內容，其訓練價值更為突出，教師要做好優化設計。整理實驗內容、實驗器材、實驗情境、實驗團隊，都能夠為學生提供難得學習契機，教師需要做創新安排，為學生創造更多探索機會，這樣可以促進學生學科綜合能力的成長。物理探究實驗與學生生活有多重對接，教師要做融合設計，結合學生學習興趣和悟性展開教學組織，以喚醒學生實驗探索思維。

一、整理內容器材，啟動探究實驗教程

探究實驗方案設計時，教師需要掌握更多教情和學情信息，對實驗內容進行廣泛搜集，對實驗材料進行反復遴選，對實驗設計進行精心推敲，以提升實驗教學設計品質。教師深潛教材展開研習行動，發動學生自制實驗器材，其本身便帶有探索意味，助學效果顯著。

（一）發掘教材內容

物理實驗方案內容豐富多樣，教師深入教材之中，對實驗內容進行精心篩選，以提升設計針對性。學生對實驗內容有選擇性，教師對學生實驗探究訴求有準確判斷，以便做出科學設計。教師對實驗方案進行反復推敲，對操作環境有一定要求，確保實驗順利展開。教師要充分考慮實驗操作環境條件，唯有充分考慮多種制約因素，才能確保實驗的順利展開。如果有可能，教師吸納部分學生的參與意見，可以大大提升實驗方案設計的準確性、適切性。

如教學滬科版八年級物理《動與靜》，教師介紹生活中的運動現象，要求學生說說這些運動特點。為形成對比，教師讓學生觀察窗戶外的景物，說說運動現象和靜止事物的表現。學生閱讀實驗方案相關內容，結合自身生活認知經驗，對實驗設計方案進行集體研究。教師傾聽學生見解，及時進行評價和指導，學生回饋主動，教與學達成更多互動，課堂學習進入研學環節。學生對動與靜的概念有了鮮活認知，自然能夠展開專業性討論，教師從物理實驗角度進行引導，要求學生進行實地觀察，逐漸理清這些物理概念內涵。教師沒有準備什么實驗材料，引導學生觀察教室外的景物特點，從動靜對比中傳遞物理信息，成功激發學生學習思維，其調動激勵作用鮮明。教師深度發掘教材內容，提煉出探索實驗內容，為學生創造良好學習條件，學生回饋積極，實驗教程順利啟動。

（二）自制實驗器材

探索實驗需要內容、材料、器材、場地等物質的支持，教師對學校教學條件最為清楚，在實驗設計時做好對接處理，以提升探索實驗的適合性。學生對探索實驗有挑戰意識，教師發動學生參與實驗材料的搜集，實驗器材的制作，都能夠創造出一些實驗學習契機。如果學生能夠自制一些簡單的實驗器材，或者搜集一些替代材料，其訓練價值更為豐富。學生參與實驗方案設計，凸顯其學習主體地位，符合核心素養教育理念的基本要求。

教學《平面鏡成像》這部分內容時，教師設計預習任務，要求學生自行準備實驗材料，研究平面鏡成像的原理和特點。學生研學相關內容，逐漸找到設計的路線，教師及時提醒，要求學生利用玻璃片、蠟燭、水杯等器材展開實驗設計，可以直觀解讀展示實驗原理。學生對實驗方案設計有了一些認知，開始準備實驗材料，甚至是自制實驗器材，開始實驗探索和研究。因為是課前操作，教師不能跟進指導，利用網絡交互平臺進行遠程控制，對學生實驗中可能遇到問題進行預設和解讀，傳授一些實驗操作方法，為學生順利展開實驗設計和操作提供技術支持。一個課外實驗設計，給學生提供探索機會，教師組織學生展開實驗設計實踐，成功調動學生學習主動性。

二、創建探究情境，豐富探究實驗視野

創建探究實驗學習情境，教師有更多選擇。媒體、問題、實物、案例等，都可以與探索實驗相對接，教師對實驗內容進行針對性分析，找準設計取點，推出實驗方案，成功調動學生探索思維。

（一）媒體展示現象

實驗教學需要情境的支持，教師對實驗特點進行分析，精選情境設計方案，可以對學生感官帶來一定沖擊。媒體展示實驗內容、實驗方案、實驗場景、實驗材料、實驗步驟、實驗效果，都能夠帶來實驗引導作用，成功調動學生實驗學習積極性，教師要科學合理運用媒體手段，為學生自然進入實驗環節創造良好條件。特別是模擬實驗，學生感覺新鮮，其調動激勵作用更為突出，教師需要科學設計和組織。

教師設計探索實驗時，需要借助一些信息手段，給學生提供更細致的數據支持。如教學《超聲與次聲》，教師沒有辦法展示超聲和次聲，只能借助多媒體進行圖片和視頻解讀。如用超聲可以檢查人身體的結節，為醫生診病提供參考。利用超聲可以制作雷達，探知遠距離物體的移動情況。超聲還破碎腎結石的能力，甚至可以縮短種子發芽時間。次聲在火山爆發、地震、風暴中產生，利用次聲探測，可以預報地震等災害，在軍事方面也能夠應用到次聲。面對抽象的實驗內容，教師選擇利用媒體展示和講解，也是比較明智的選擇。學生對超聲和次聲的強大功能有探索的欲望，教師利用媒體解讀和展示，給學生提供直觀學習機會。

（二）設計實驗問題

教師有意識設計投放一些實驗問題，可以快速調動學生實驗思維，展開多重交流對話，在問題研討中找到實驗操作路徑，在問題解析中建立實驗認知。學生對教師設計問題更為看重，教師抓住學生學習心理展開問題設計，對學生關注內容有一定了解，這樣可以提升問題設計的適合性。如果有機會，也可以鼓勵學生參與問題設計活動，或者是直接組織學生進行質疑性學習，找出學習困惑問題，也能夠豐富問題內容，創造學習探索契機。

如教學《學習使用天平和量筒》，教師拿出實驗用天平和量筒，設計了實驗思考問題：使用天平需要做哪些準備和調節工作？取用砝碼需要注意什么？如何正確稱量物品？學生面對這些問題，開始了深入思考，結合觀察和操作，對每一個問題都進行詳細解讀。教師在學生進入實驗之前設計投放思考問題，為學生帶來實驗探索契機。這些問題帶有啟迪性，學生有思考和實踐的主觀能動性，說明教師實驗問題設計是比較適合的，成功激發學生學習思維。教師針對學生關注心理，以及實驗認知儲備，推出實驗思考問題，對學生形成多點觸動。學生深入思考問題，展開多重互動，從互動交流中逐漸形成共識。實驗問題設計沒有固定格式，教師根據教學需要展開設計，其適合性更高。

三、組織合作團隊，強化探究實驗體驗

探索實驗大多有一定難度，在執行實驗方案時，大多需要團隊的支持，教師合理組建實驗合作團隊，適時傳授一些實驗操作方法，都能夠為學生帶來學習啟示，以提升實驗操作品質，促進學生學科核心素養的培養。

（一）設計探究任務

教師組織學生進行實驗學習時，要充分考慮學生說操作能力，有意識推出一些合作性實驗任務，要求學生主動進入探索環節，對實驗程序、實驗組織、實驗注意事項、實驗操作效果等指標進行科學分析，提出一些修正意見，這樣才能確保探索任務的順利落實。學生對集體探索行動比較有期待，教師針對學生學習現狀進行對應啟動，學生回饋主動，其助學效果良好。

在教學《來自地球的力》這部分內容時，教師設計實驗：這里有大小不一的砝碼，還要一架彈簧秤，自行成立合作團隊，集體研究實驗方案，展開實踐操作，通過測量和分析物體的重力和它的質量的比值，歸結物體和質量之間的關系。學生依照教師要求進入到合作團隊之中，展開合作研討活動，實驗研學效果逐漸呈現出來。教師推出探索實驗任務，為學生提供操作、討論、內化的機會，逐漸找到解決問題的方法，確保實驗順利展開。學生對操作實驗比較感興趣，教師針對性布設，提出具體的要求，進行現場的指導，其組織作用非常突出。學生主觀能動性被激活，其學習內化自然形成。

（二）傳授實驗方法

學生有操作實驗的主觀愿望，但也存在一些知識短板，在操作實驗過程中出現一定困惑，教師對此需要有理性判斷，以便做出正確設計。教師對學生學習情況進行觀察分析，針對性投放學法，這樣可以給學生最及時的輔助。學生學法積累有限，教師主動傳授一些實驗方法，學生回饋積極，其助學作用更為突出。教師根據實驗進程需要，組織學生進行集體學法討論和交流，也同樣可以獲得教學突破，為學生帶來最有效的幫助。“教無定法，貴在得法。”這實驗學習也是如此，教師鼓勵學生主動探索學法，其應用策略準確到位。

如教學《壓力的作用效果》這部分內容，教師推出壓力作用效果與哪些因素有關的實驗方案，準備了氣球、板凳、磚塊等器材，與學生一起研究實驗步驟，鼓勵學生積極思考，對實驗內容、實驗步驟、實驗原理展開深度研究，確保實驗順利推進。教師觀察學生表現，給學生提供一些方法支持，實驗進程順利自然。教師從實驗方法傳授角度進行思考，根據學生實驗操作中存在問題進行糾偏指導，滲透一些學法內容，其調動組織效果顯著。學生對探索實驗有主動操作的意愿，而操作方法儲備有限，很容易出現一些實驗操作困惑，教師針對學生需要教學具體指導，為學生帶來必要的幫助。實驗方法眾多，教師傳授方法有極高針對性，其助學效果逐漸呈現出來。如果教師能夠和學生一起展開學法研討，其應用效果會更高。

四、延伸訓練維度，培養探究實驗能力

延伸實驗訓練設計，教師要做好對接思考，結合學生生活認知基礎展開實驗投放，可以順利啟動學生探索思維，自然形成實驗操控能力。探索實驗與學生生活密切關聯，教師鼓勵學生深入生活展開多種形式的探索實驗活動，勢必形成嶄新學習起點。

（一）對接生活訓練

教師組織學生對接生活展開實驗訓練，可以激活學生生活認知思維，在主動探索中建立實驗認知。學生有一定生活經驗積累，教師針對性設計探索實驗，自然融入生活方面的內容，學生對實驗內容比較熟悉，其探索操作主動性更高，學習效果也會更好。如果能夠引導學生進行實驗材料準備、實驗方案設計，學生響應會更為主動，教師需要進行必要的指導和提示，或者與學生展開師生合作，以提升實驗設計的品質。

學生生活經驗對探索實驗學習形成多點支持，教師在實驗設計和組織時，要對學生生活認知積累有清晰把握。如教學《物體的沉與浮》，學生對生活中沉浮現象比較熟悉，教師準備了水槽，讓學生準備一些實驗材料，現場做沉浮實驗。學生準備了石塊、沙子、木塊、塑料板、海綿、金屬片、橡皮等物品，實驗前做猜想，然后進行實驗驗證，最后是展開實驗討論和分析。學生有生活經驗積累，其判斷都比較準確。教師進一步引導，鼓勵學生對沉浮現象進行科學解讀，對制約因素進行梳理和歸結，形成實驗結論。在這個實驗設計和組織中，學生有了充分的觀察和探索的機會，對實驗現象進行猜想和驗證，最終形成實驗結論，實驗認知順利內化。教師從學生生活經歷出發展開實驗設計，其適合性更高，訓練價值更為豐富。

（二）推出實驗課題

學生對實驗訓練任務有不同期待，教師對學生實驗操作能力，以及實驗認知基礎有清晰把握，推出一些探索實驗課題研學任務，要求學生結合生活實踐展開多種形式的研學行動，勢必對學生形成思維沖擊，也能夠創造一些探索契機。學生進入實驗研學環節，需要更多專業支持，教師及時出手，給學生更多啟示，學生探索行動會更為順暢。教師組織學生成立研學團隊，能夠集合集體智慧展開探索行動，促進學生學科思維的成長。

教師對實驗方案進行優化設計，對實驗需要材料進行專業準備，可以確保實驗的順利展開。如教學《合理利用機械能》，教師準備了小球、木塊、木板等實驗材料，要求學生自行設計探索實驗方案，探究動能的大小跟哪些因素有關系。學生進入實驗團隊之中，與其他成員一起研究實驗方案，對實驗材料進行具體分析，提升實驗方案設計的合理性。教師推出實驗設計任務，目的是讓學生圍繞實驗進行深度研究，從方案規劃到材料應用，從步驟安排和方法調整，自然構建實驗策略。學生研究實驗課題任務，其學科思維順利啟動，教師適時干預，組織學生展開創造性學習，能夠為學生帶來更多探索學習的機會和啟示。從學生實驗研學情況能夠看出，教師教學設計是比較成功的，學生回饋主動自然。

五、結語

探索實驗訓練價值是顯而易見的，教師關注探索實驗設計和組織，為學生提供更多探索學習機會，無疑能夠創造豐富學習動機。學生對探索實驗有特殊敏感性，教師整合教材內容，引導學生自主準備實驗材料，組織學生進行集體探究活動，對接生活認知進行實驗討論，都能夠給學生帶來更多學習啟迪。學生進入探索實驗環節，其學科思維順利啟動，教師適時傳授一些實驗操作方法，引導學生理論聯系實踐，自然內化實驗認知。