初中物理教學中探究性實驗的開展

張潔

【摘? 要】探究性的物理實驗可以鍛煉學生們的邏輯思維能力、實驗能力、實踐能力，更是可以很好地培養學生們的創新思維，幫助學生們養成獨立且自成體系的物理知識認知，在一定程度上加深學生們對于物理知識的理解，促進學生們思考物理的深度。

【關鍵詞】初中物理；新課改培養；探究性實驗；策略研究

探究性的物理實驗需要以學生們為主體，某個問題為核心來進行，在這個探究的過程中不僅可以解決學生們的學習問題，更是可以很好地鍛煉學生們的物理實驗思維，培養學生們的實驗意識，并且在一定程度上學生們可以進行良好的自主學習，更好地學習物理。

一、設置懸念，調動好奇心理

（一）制作微課，呈現神奇現象

教師在設置懸念的時候可以利用微課來進行。教師可以通過制作物理微課，讓微課給學生們呈現出生活中的某些神奇的現象，以此來吸引學生們的注意力，讓學生們對這個現象背后的根本原因產生探索的興趣，教師也就可以很順利地引導學生們進行探究性實驗。例如，在教學“光的折射——透鏡”的時候，教師會發現學生們在學習這一章節的時候缺乏一定的學習興趣，教師通過調查可以發現學生們認為這一章節就是自身平時在生活中經常用小鏡子反射出光斑一樣的內容。針對學生們的這種認知和理解，教師就可以通過微課展示光的折射的神奇現象來糾正學生們的想法，如教師可以將透鏡成像，亦或者是日常生活中學生們接觸不到的海市蜃樓、霓虹或者是美麗的日暈來向他們展示出來。學生們在觀看到這些神奇的現象時首先的想法是不可思議，他們很難想象到簡單的光的折射可以在日常生活中呈現出這么多的現象。然后學生們對于光的折射的學習興趣就會得到激發，從而開始了解跟光的折射有關的具體物理知識。這樣教師就通過具體的微課吸引了學生們的注意力，調動了學生們學習光的折射的積極性，同時也促進學生們進一步探索光的折射的好奇心，刺激了學生們主動去學習跟光的折射有關的物理知識，也就很好地促進了學生學習光的折射。

微課所呈現的神奇現象不僅吸引學生的注意力，更是可以讓學生們直觀地感受到物理的魅力所在，為他們打開一扇新的大門；同時學生們還可以通過微課了解一定的物理知識，為自己將要學習的物理知識及將要進行的物理實驗奠定一定的基礎。

（二）觀察演示，生發科學問題

學生們在觀看教師制作的微課之后，可以自行進行演示還原，看看是否自身可以重新演示微課中的神奇現象，并對這個過程進行思考，看看其中存在哪些物理學科的知識，并且可以對其進行一定的探究。這樣學生們就可以確立自己的探究性實驗的具體目標。

當學生們在通過微課了解了光的折射之后，教師就可以引導他們觀看具體的光的折射的透鏡實驗，讓他們來進行探究性物理實驗的第一步：認真觀察、從中分析，學生們就會仔細觀看什么是透鏡實驗。這樣教師就可以演示透鏡實驗：先把蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上。然后點燃蠟燭，調整蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。緊接著把蠟燭放在較遠處，蠟燭到凸透鏡的距離分別為＞2f、=2f、＞f且

＜2f，然后移動光屏，直到光屏上出現明亮、清晰的燭焰的像。觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小，測量像距和物距，再把蠟燭繼續靠近凸透鏡，讓蠟燭在凸透鏡的焦點上或焦點內，移動光屏，看是否能夠成像，學生們通過觀察這個過程就會發現，教師在不斷移動蠟燭的位置，而蠟燭的位置跟透鏡的焦距有關，那為什么要這么不斷移動位置，為什么要以透鏡的焦距為距離標準呢？學生們就會產生這些問題，那么教師就可以很好地指引學生們去進行探究。

學生們通過觀察演示所產生的問題不僅僅是他們思維的表現，更是代表了他們對于物理知識的了解和思考深度，教師可以通過學生們的具體表現對他們進行不同的引導，借此來彌補學生們在知識層面上的差距，從而提升整體的學習效率，營造良好氛圍。

二、動手操作，發展創新思維

（一）更換實驗材料，觀察差別

教師在引導學生們進行探究性物理實驗的時候可以讓他們運用最基本的控制變量法，也就是讓他們嘗試著運用不同的材料來進行物理實驗，進而從中發現不同的材料進行物理實驗所具有的差距。這樣學生們可以很好地思考不同的材料與物理實驗的關系。例如，在教學“歐姆定律”的時候，教師在引導學生們驗證歐姆定律是否存在的探究性實驗的時候，會發現學生們在做實驗的時候，就是單純地滑動滑動變阻器，然后觀察電壓表的讀數，并不能直觀地感受到歐姆定律的存在。針對學生們的這種現象，教師就可以通過更換實驗材料來讓學生們觀察其中的差距，從而體會歐姆定律。如教師可以讓學生們把電流表換成更加直接的材料——小燈泡來進行觀察，學生們就可以通過觀察同一個燈泡的亮度差距來體會歐姆定律，從而感受到不同大小的電阻在電路中的影響。這樣學生們既可以很好地通過小燈泡的亮度來觀察到不同的電阻對于電路的影響或者是不同的電壓對于電路的影響，同時學生們也可以直接感受歐姆定律在電路中的存在，進一步體會到電阻在電路中的意義。

教師指導學生們更換實驗材料不僅可以為他們講解材料與物理實驗的關系，更是可以向他們滲透進行實驗時的基本方法：控制變量法。這樣他們既可以明白物理實驗為什么要選用多種材料進行，也會更好地理解控制變量法，從而更加順利進行物理實驗。

（二）變換實驗環節，分析數據

教師除了讓學生們嘗試不同的實驗材料以外，還可以變換一定的實驗環節，讓學生們去分析其中的實驗數據，看他們是否可以通過實驗數據得到一定的啟發，借此來培養他們的創新意識；同時還可以鍛煉和提升他們在實驗中的觀察能力與分析能力。學生們在通過觀察不同電阻下小燈泡的亮度差異之后，教師可以對其中的實驗環節進行一定的改進，讓學生們通過分析其中的數據來真正認知歐姆定律。如之前的實驗是直接觀察小燈泡的亮度差異，這回教師可以讓學生們將小燈泡更換成不同大小的電阻且將其并入到不同的電路中；或者是將不同大小的電阻并聯到電路中，然后觀察串并聯電路中歐姆定律是否仍然適用。如學生們會將5Ω、10Ω、20Ω先后串聯到電壓為5V的電路中，并記錄下在這個電路中電流的變化；然后再將這幾個電阻并聯到電路中，再分別記錄下并聯的電路中的電壓和電流以及總的電流和電壓，并對其進行分析。學生們通過分析其中的數據就會發現電流和電壓有一定的關系，明白電壓一定的情況下電阻越大電流越小。這樣學生們就通過分析其中的實驗數據得到了自己總結的“歐姆定律”，然后學生們對于歐姆定律的理解和認知就會得到進一步的加深和提升，同時學生們也可以更好地運用歐姆定律，自身的實驗思維和物理意識也可以得到提升。

教師通過變換實驗環節可以讓學生們接觸更多的實驗類型，借此來鍛煉學生們面對不同的物理實驗的思維，打破他們的局限性思維。除此之外，學生們更是可以通過分析數據來轉化物理規律，這樣學生們可以通過具體的數據來加深自身對于物理知識的了解。

三、深度建構，形成認知體系

（一）意義建構，實現融會貫通

學生們在結束具體的探究性實驗以后可以進行反思總結，也就是通過探究性的實驗了解這個物理知識，然后建立自身的理解。這樣學生們可以很好地運用自身的理解去解決相應的物理問題，從而實現學生們對于物理知識的融會貫通，借此向更深的層次進發。例如，在教學“力”的時候，教師會發現學生們在理解力這種抽象的物理概念時候存在很大的問題，這就導致學生們在認知各種力的時候經常會出現各種各樣的問題，特別是在面對不同名稱的力的時候。針對學生們的這種情況，教師就可以引導他們進行意義建構，加深他們對于力的理解。如教師可以利用彈簧向學生們展示：當學生們向彈簧使勁的時候，彈簧會壓縮，學生們可以感受到彈簧有一股向外的力量，那么這股力量就被命名為彈力；而且當學生們不對彈簧施加力量的時候，彈簧就不會對學生們有一股向外的力量。這樣學生們通過這種展示和引導就會建立自身對于彈力的認知，并且也會很好地理解彈力的應用；同理，學生們也可以逐漸理解重力、摩擦力等力，并建立自身對于這些力的認知以及這些力在日常生活中有哪些作用。那么通過這樣的引導，學生們對于力的理解和使用逐漸就會融會貫通，就會更好地學習物理知識。

學生們通過探究性的物理實驗所進行的意義建構不僅可以很好地實現學生們理解的轉化，更是可以通過意義構建來加深學生們自身對于物理的認知和了解，從而促進學生們建立更深層次的認知和理解，起到彼此促進的作用，這樣學生們更容易進行探究性實驗。

（二）生活建構，實現學以致用

學生們除了進行知識轉換之外還可以進行生活構建，也就是將物理知識與實際生活進行結合，從生活中來發現物理知識和聯想物理知識可以應用在生活中的哪些方面。這樣學生們可以通過這種“生活建構”實現學以致用，從而可以很好地提升學生們的應用能力。例如，在教學“力與運動”的時候，教師會發現學生們雖然理解了力這個抽象物理概念，也對于力的在生活中的作用有了一定的理解，但是學生們卻仍然不是很清楚力在生活中如何去使用，如何合理地使用“力”。針對學生們的這個情況，教師就可以聯系生活中的具體案例來向他們展示力在生活中是如何被使用的。如在實際生活中的工匠們在蓋房子的時候沒有精確的儀器來確定這個墻的建立是否是直立的，那么工匠們是如何解決這個問題的。工匠會在橫置的鐵棍上綁上一塊石頭來確立自己建構的墻體是否是豎直的。學生們在聽到這個生活案例以后就會苦思冥想為什么，這個時候有的學生就會想到進行力的分析，學生們通過分析之后就會發現石頭在這種情況下受到自然的重力與繩子的牽引力，牽引力的特點不清楚，那么就只剩重力，而重力永遠是豎直向下的，工匠們應該就是這樣判斷的。學生們也就明白力在生活中的運用無處不在。這樣他們就通過具體的生活案例開始嘗試自己去利用力，也就實現他們對于力的學習致用。

學生們進行生活建構不僅可以很好地鍛煉自己的實際應用能力，還可以進一步提升其學習物理的積極性，可以讓學生們以探尋的眼光仔細觀察生活中跟物理有關的現象；同時在這個過程中學生們的觀察能力、分析能力以及物理思維也可以得到很好的提升。

探究性的物理實驗可以提升學生們對于物理知識的認知，培養學生們的探究型思維，有助于學生們養成自主學習能力、實踐能力等。但是教師在進行探究性物理實驗的時候要考慮學生們的基本情況，以學生們為中心和主體，讓學生們可以真正進行自主探究實驗。

【參考文獻】

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