探究性實驗是實驗者在不知道實驗結果的情況下，通過自己的實驗進行探索、分析、研究并得出結論，從而形成科學概念的一種認知活動。在探究性實驗中，學生需要自己觀察、思考，自己提出問題并解決問題，這對于培養他們的問題意識、動手能力以及創新精神是大有裨益的。物理探究性實驗教學打破了傳統教學模式之下課堂氛圍沉悶的局面，而且尊重學生的主體性，能有效發掘學生的自主探究潛能。

一、聯系生活實際，提出探究問題

興趣是最好的老師。將物理實驗與生活實際相聯系，將抽象的物理概念轉化為具體的生活現象，是激發學生興趣的極佳方式。因為生活中的現象與學生息息相關，所以這些現象出現的原因往往能引起他們的好奇心。在探究性實驗教學中，提出探究問題容易被部分教師忽視，而這一步是有重要作用的。學生在探究性實驗中通過完成對現象的解釋與對知識的驗證，能培養自身的探究精神。

以“平面鏡成像”一課為例，教師借助生活中的一個常見的例子提出問題：“你們在逛商場的時候有沒有看見一些商家會在店內很多不同的位置擺放鏡子？你們猜一猜這有什么用處呢？”問題提出之后，學生的興趣就被激發了出來。學生根據自己的生活經驗回答：“擺放很多面鏡子以后會感覺店內的空間變大了。”考慮到學生用現有的知識無法解釋其中的原理，教師講解道：“其實，你們平時照鏡子的時候能看見自己，司機可以通過汽車兩邊的后視鏡觀察后方的路況這些現象都運用到了我們接下來要進行的實驗所涉及的平面鏡成像的原理。你們能根據老師剛才敘述的內容試著提出幾個需要我們探究的問題嗎？”根據擺放鏡子的例子，學生提出探究問題：“平面鏡成的像是放大的像還是縮小的像？”根據照鏡子的例子，學生提出探究問題：“平面鏡成的像是實像還是虛像呢？”[1]根據看后視鏡的例子，學生提出探究問題：“平面鏡成像的位置在哪？”對于這些探究問題，多數學生根據之前學過的物理知識和教師引導的話語就可以猜想到像的大小和物體的大小是一樣的，平面鏡成的像是虛像，像和物到鏡面的距離相等且分別在平面鏡的兩側。之后，學生只要運用蠟燭等實驗材料去驗證猜想即可。

提出和生活相關的探究問題，可以幫助學生認識科學的本質，培養敏銳的觀察力。在觀察、思考、分析日常現象的過程中，學生可以實現對知識的掌握，并及時對知識進行應用。學生要善于從生活實際出發尋找物理問題，這有助于他們快速解決實際問題。

二、組內分工合作，做出合理猜想

如果在實驗前做出沒有根據的猜想，將會給實際的實驗帶來不利的影響，甚至得出不準確的實驗結果。而在合作中通過合理的猜想，學生可以更好地理解實驗的原理，明確實驗設計和數據分析的方向，在實驗過程中更有目的性，得出正確的結論，提升整個實驗的效率[2]。

以“重力勢能”一課為例，教師布置以下實驗任務：你們覺得物體的重力勢能的大小和什么因素有關呢？請各小組合作討論，做出合理的猜想并且說出依據。對此，每個小組從“回顧已學內容”“聯想相關內容”“搜集生活實例”這三個角度（由兩名成員負責一個角度的任務）進行猜想，然后進行總結。如：針對第一個角度，對之前的知識掌握得比較牢固的學生回顧相關知識后得知，動能是物體因處于運動狀態而具備的能量，其大小取決于物體的質量與速度，物體的質量越大，速度越快，所擁有的動能就越大。由此，學生做出猜想：重力勢能的大小與物體的質量、速度有關。針對第二個角度，發散性思維能力比較強的學生對“重力勢能”這個名詞展開聯想，進而發現它與物體的重力有關，而物體的重力與物體本身的質量、重力加速度有關。由此，學生猜想重力勢能的大小也和這兩個因素有關。針對第三個角度，信息檢索能力比較強的學生先對“重力勢能”這個名詞進行簡單的了解，通過搜尋資料得知，重力勢能指的是物體由于被舉高而具有的能量；再根據“一顆鉛球被拋到高處，當它掉進沙池時，沙池會產生一個大坑”的生活實例做出猜想：重力勢能的大小與物體所處的高度有關。于是，小組成員基于上述猜想進行總結：物體的重力勢能的大小與它的質量、速度、重力加速度、所處的高度有關。

在實驗前對結論進行猜想是一個集思廣益的過程。小組內的成員明確自己的分工，專注于自己研究的角度，會使猜想的全面性和準確度得到保證。這樣既培養了學生的思維能力，也為后續對實驗數據的分析和結果的解釋提供了依據。同時，所有成員的協作還能促進他們之間的溝通與理解，提高他們的問題解決能力。

三、自主設計實驗，總結物理規律

實驗環節包括材料、設備、實驗方案的選擇等。在完成一項自主設計的實驗并且得到結果后，學生能夠深刻理解物理規律，體會到自己應將理論和實踐相結合。這對他們開展其他學科的學習也有積極的作用。

以“影響導體導電性能的因素”這部分知識為例，“溫度對導體電阻的影響”是重點內容。基于此，教師給學生布置自主設計實驗的任務。考慮到設計實驗要清楚實驗背后的原理，教師向學生提供設計實驗的基本思路：利用轉化法設計實驗，把鎢絲的電阻轉化成可以測量的電流，電流的變化會影響小燈泡發出的光的亮度。明白設計實驗的基本思路之后，學生便著手解決如何將電阻轉化成電流的問題。如有的小組想到可以自主制作實驗用具。為此，該小組首先利用之前學過的電學知識設計一個用到電阻絲以及小燈泡的電路，接著用酒精燈把鎢絲加熱，然后看到燈光亮度的變化（電流變小，燈光變暗；電流變大，燈光變亮），最后初步總結其中的物理規律：溫度越高，導體的電阻增大；溫度越低，導體的電阻減小[3]。考慮到學生自主設計的實驗可能存在漏洞，教師邀請學生上臺展示實驗過程，并向學生提出疑問。如針對上述實驗提出的疑問是：在用酒精燈加熱鎢絲時溫度是不可控的，如果電路中的電流過大，電源或者導線會被燒壞。那么該如何防止電流超過電路的承受能力呢？學生由于已經明白電阻和溫度、電流的關系，因此很快就提出可以串聯一個滑動變阻器來控制電流，或者可以串聯一個電流表以時刻觀測電流的變化。在整個過程中，多數學生的參與度都非常高。通過親自動手操作，他們也能牢記自己所總結的物理規律。

在自主設計實驗期間，從發現問題到解決問題，全部都由學生親自實踐，這讓學生獲得了最直接的感知和體驗。另外，學生難免會遇到實驗中出現漏洞的情況，如實驗的條件受到限制、實驗的數據有誤差等等。在處理這些漏洞的過程中，學生加深了對物理規律的理解與記憶。

四、改變特定條件，促進思維拓展

物理實驗中非常重要的一點就是實驗的條件，條件的改變往往會引起整個實驗的變化。通過改變特定的實驗條件，學生能夠更加清楚地認識到物理規律是怎樣在不同情景中體現出來的。這樣能夠幫助他們打破思維定式，了解某一個物理規律的使用范圍。改變條件后，學生需要重新假設、改變方案、進行數據再分析等。這些步驟有助于培養他們思維的靈活性、創新性，增強他們的應變能力[4]。

以“密度”一課為例，教師帶領學生一起做測量物體密度的實驗，再從測量工具的角度改變實驗的條件（有天平有量筒、有天平無量筒、有量筒無天平、只有刻度尺…），讓他們發散自己的思維，思考解決的辦法。對于“有天平有量筒”的情況，教師演示如何測量固體的密度。實驗的器材包含石塊、天平、砝碼、量筒，以及充足的水和足夠長的細線。實驗步驟如下：通過天平測得石塊的質量，記為m；在量筒中倒入適量的水，將水的體積記為 V₁ ；將用細線拴住的石塊緩緩放入量筒，確保石塊完全浸沒在水中（若固體密度小于液體密度，則需采用針壓法或墜物法來實現），讀取此時的示數（ V₂） ；得出石塊密度的表達式，即 之后，教師繼續演示在“有天平有量

筒”的情況下測量液體密度的實驗，并讓學生仔細觀察實驗過程，回答以下問題：在這種情況下測量液體密度與測量固體密度有什么異同？教師在實驗時拿出準備好的待測液體、量筒、燒杯、天平以及砝碼，在燒杯里裝入適量的待測液體，用天平測量出燒杯和液體的質量為 |m₁ ；把燒杯中的部分液體倒入量筒，讀取示數（；用天平測得燒杯中的剩余液體和燒杯的質量為m；得出液體密度的表達式，即mm。 在解答關于比較異同的問題時，學生發現：無論是測量固體的密度還是測量液體的密度，都需要測量它們的質量和體積；固體的體積不好確定，只能通過等量的水測出。接下來，教師讓學生試著在“有天平無量筒”的情況下測量固體、液體的密度。通過教師的引導，學生從需要什么數據的問題開始思考，如石塊密度的測量需要知道石塊的質量與石塊的體積。因為有天平，石塊的質量能直接測出，所以求石塊的體積就成了實驗的難點。各小組自主討論，設計一套可行的方案，實驗成功后上臺進行演示。有的小組的實驗方案提到“往燒杯中裝滿水”“讓用細線拴住的石塊完全浸沒于燒杯內的水中”。此方案有利于實現等體積代換，化解實驗的難點。經過條件有所限制的其他實驗，學生得出：要抓住質量與體積兩個關鍵點，用各種方法來實現等質量代換或者等體積代換。

實驗條件的變化以原理為核心，要求學生牢牢掌握已有的知識，不斷發散自己的思維。在這個過程中，學生還要特別注意對其他變量的控制，確保實驗結果的可靠性。這不僅僅可以提高他們的實驗設計能力，更可以培養他們系統思考的能力與嚴謹的學習態度[5]。

在條件有各種限制但核心知識固定的物理探究性實驗中，學生只需要立足于問題的關鍵，想方設法地將條件通過代換等方式向核心知識靠攏，就能破解難題，完成實驗。

結語

總而言之，初中物理探究性實驗教學有重要的教育意義，能在從激發興趣到培養思維再到強化實踐能力的過程中，使學生的物理核心素養得到一步步的提升。這種教學模式充分尊重學生學習的主體性，有利于讓他們在產生興趣后主動地學習，真正理解物理知識，提高解決實際問題的能力，實現全面發展。因此，初中物理教師要秉持現代教育理念，通過形式多樣且新穎的物理實驗為物理學科的教學注入新的活力。

【參考文獻】

[1」江曉磊.指向學生學科思維能力培養的初中物理課堂實驗教學實踐[J」.新課程研究，2024（30）：120-122.

[2]廖明賢.任務式教學在初中物理實驗教學中的應用策略研究：以“測量小燈泡電功率”為例［J]。新課程導學，2024（33）：35-38.

[3]雷雨.指向思維發展的初中物理實驗教學探討［J].中學教學參考，2024（35）：56-58.

[4］譚東明.深度學習視域下初中物理實驗教學的現狀及優化策略［J].中學物理，2025，43（4）：10-14.

[5」施耀元.初中物理探究性實驗教學的應用策略［J].新智慧，2021（26）：16-18.