在物理教學中培養學生的實驗探究能力

史洪軍　王　鳳

物理是一門以實驗和觀察為主的學科，從生活中引出材料，通過實驗探究出其中的物理規律和原理，是學習物理學的重要途徑。隨著社會和經濟的發展，對人的素質培養又提出了更新、更高的要求。剛剛實施的《義務教育課程標準教材》就是著力于教育新形勢下的改革，在繼承和發展的基礎上提出教育的新理念。特別是重視科學探究的教育作用，強調過程和方法的學習，不只注重學生對知識的傳承，而是要讓學生學到獲取知識的方法和途徑，增強探究未知世界的興趣和能力，以及學生對于科學本質的理解和對科學價值觀的樹立。

《新課標》的實施無疑給教師的教學和學生的學習指出新的思路，給學生的學習帶來濃厚的興趣，也提高了教師教學的積極性。學生通過實驗探究，學到了科學知識，掌握了探究科學知識的方法，同時也增強了創新能力和實踐能力。但是，目前在一些教育相對落后的農村地區，由于教學設備相對落后，學生總體素質相對較低，對于學生的實驗探究能力培養就存在一定的困難。例如，在一些實驗探究課上，教師分析了實驗的相關內容之后，有相當一部分學生就無從下手，不知所措，或出現隨便應付的現象，影響了探究式教學的效果。針對以上情況，對農村中學的老師提出了一個關鍵的問題：如何培養學生的實驗探究能力。本人就學習和教學實踐中積累的經驗提出一些見解，與大家商榷。

創設科學探究的學習環境，構建新型的師生互動平臺

以教材為主，實驗為輔的舊教學模式在農村中學中根深蒂固，從過去的以講授法為主的教學思想——“傳道、授業、解惑”刊后來強調不能滿堂灌，要注重啟發式教學，到現代教育強調以人為本，注重探究式教學，采用多元化、多方位的教育形式，一系列的教育改革印證了中國教育的發展。這就要求教師能適應社會發展的要求，徹底地轉變思想觀念，在組織教學中要創設一個良好的探究科學知識的學習氛圍，改變過去以講授法為主的教學模式，要讓學生積極參與到課堂教學中來，注重學生的個人發展，讓學生與教師互動，從而構建一個新型的教學平臺。

培養學生科學的探究精神和習慣

實施研究式教學，要先培養學生的科學探究精神，給學生動力，而動力來源于興趣。愛恩斯坦說過：“熱愛才是最好的老師。”因此，培養學生的實驗探究興趣和精神是培養學生實驗探究能力的重要前提，教師要從以下幾方面著手：

轉變學生思想觀念，建立新的學習方式。

在過去的傳統教學中，學生的學習方式只靠老師講授、實驗演示等獲取知識，自主參與的積極性不高，學習比較被動，許多學生現在還延續著這種學習習慣。因此要激發他們學習的興趣，調動他們參與科學探究的積極性，讓學生通過自己的實際操作和思維活動，探究實驗中的科學知識，而教師要積極指引，導明方向，多點鼓勵和鞭策，開拓學生思維，逐漸將學生引入科學的海洋。斯賓塞曾經說過：“應該引導兒童自己進行探討，自己去推導，給他們講的應該盡量少一些，而引導他們去發現應盡量多一些。”

讓學生養成科學探究的思維模式和習慣。

初中學生的學習多數比較被動，老師布置了任務、設計實驗，他就去完成，如果沒有布置任務或課堂實驗，他就不會自己主動去探究和發現科學知識，這就需要教師深入地挖掘學生內心的潛意識，增強求知欲心理。前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說過：“在人的心靈深處，有一種根深蒂固的需要，那就是希望感到自己是一個發現者、研究者、探索者。”學生一旦感知到他從未見到或意想不到的物理現象時，一般都會產生一種躍躍欲試的積極和沖動，希望尋求原因，形成探究行為的意向。因此，教師要充分地利用學生的這種心理特征，當學生產生探究欲望又不知如何操作的時候，要及時地引導，培養學生習慣性的思維模式，讓他們不斷地從生活實踐中去發現問題，并通過自己的實驗和學習、觀察，探究出其中蘊含的科學道理。

培養學生實驗探究過程的能力

一個探究實驗要經過許多過程和步驟，歸納起來有：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集數據、分析與論證、評估與交流。這一過程中的每一個環節都很重要，要結合實驗的實際有選擇地利用。實驗的過程就是培養學生的實際操作能力，學生是否具備自主探究知識的本領，直接影響到課堂教學的效果，因此在實驗的過程中要培養學生多方面的能力：

培養學生學會對生活表象、感性材料的分析能力。

從生活走向物理是《新課程標準》的重要特點，要讓學生學會根據日常生活的材料進行分析，找準問題的切入點，提出中肯的問題。愛恩斯坦說過：“提出問題有時比解決問題更重要。”例如，炒菜時我們會聞到香味是分子運動的問題；切豬肉時把刀磨一磨會很省力，這是壓強與受力面積關系的問題；自行車、汽車的輪子要刻上許多花紋是摩擦力與接觸面的粗糙程度的問題等等。如何讓學生針對日常生活的現象提出相應的問題，對于開展實驗探究具有重要的作用。因此，培養學生學會對日常生活中的現象進行分析，并提出相應正確的問題，是培養學生科學探究過程能力的前提條件。

培養學生勇于猜想和假設的能力。

牛頓說過：“沒有大膽的猜想和假設，就做不出偉大的發現。”農村中學的學生普遍見識不廣，知識面比較狹窄，對于提出的問題不敢做出大膽的猜想，或猜想偏離了方向，這就給實驗的進行設置了障礙。因此，首先要啟發學生思維，針對提出的問題，要全面地搜索有哪些可能出現的結論，而教師要積極引導，旁敲邊擊，引導學生的思路向正確的方向進行。其次，要讓學生多參加社會實踐，多了解身邊有關科學問題、生活問題、環境問題的社會活動，增加學生的知識，擴大視野。如讓學生參加社會調查活動，參觀工廠生產過程，參觀科學博物館等等。

培養學生的實驗設計能力。

實驗方案的設計就是根據實驗探究的目的和現有的實際條件來制定完成實驗目的的具體計劃。包括器材的選擇，器材的裝置，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，照相機可以簡化為凸透鏡和光屏。電動機可以簡化為磁鐵和線圈。特別要注重科學方法的選取，例如，控制變量法和等效變換法就是常用的探究方法。

培養學生的實驗觀察能力和數據分析能力。

培養學生能通過觀察實驗現象，對實驗信息進行收集，并能運用簡單歸納原理的方法對數據進行分析并得出結論。這是培養學生具有獨立的分析、總結能力和處理實際問題能力的重要環節。最近幾年的中考也很重視這方面知識的應用。

培養學生具有實驗故障判斷能力。

所有的實驗并非一帆風順，時常會出現或這或那的故障，特別是有關電路的實驗，容易出現故障，有些不愛動腦筋的學生總在出現問題時不加思索地舉手發問，遇到這種情形不要立即給他分析，而要激發、引導學生的思維，讓他們通過靈活運用所學的知識判斷實驗中出現的故障或問題。例如，在測定小燈泡功率的實驗中就有小燈泡不會亮；電流表、電壓表不會轉或讀數太小等很多問題，要讓學生檢查所接的電路會不會接觸不良，會不會短路，電流表、電壓表有沒有接錯，引導學生排除故障，這樣可以令學生加深對實驗的印象，又增強學生解決實際問題的能力。

利用多媒體教學手段直觀、有趣地培養學生科學探究能力

通過觀察、分析、學習實驗演示，從而獲得實驗探究能力也是培養學生實驗探究能力的一種重要的教學手段。對于一些難度較大、較抽象的探究實驗，教師可以采用多媒體教學手段進行演示，例如利用計算機中的FLASH、POW-ERPOIN、PHOTOSHOP等資源制作電腦課件，讓學生直觀、有趣地感受實驗的樂趣，從而掌握探究科學知識的方法，并養成樂于探究大自然的興趣和習慣。

古人云：“授之以魚，只供一飯之需，授之以漁則終身受益無窮。”培養學生的科學探究能力，使學生能掌握學習知識的技能和方法，是當代物理教學的重要環節，是素質教育的發展要求。如何在教學過程中貫徹這一教學理念，特別要在農村中學中實施這一關鍵環節，的確需要教師不懈的努力。

(作者單位：吉林松原豐澤中學)