基于初中物理探索性實驗教學研究

摘要: 本文作者結合教學實踐，就初中物理探索性實驗的特點、實施方法和功效等方面作了闡述。

關鍵詞: 初中物理教學探索性物理實驗教學研究

一、引言

“探索性物理實驗”是學生在教師的指導下探索嘗試，通過實驗觀察現象、分析結果，從中找出規律、獲取知識、培養能力的過程。學生的這種探索與科學家的探索之間既有共性又有差異性，主要反映在以下方面[1]:

1.這兩種探索都是一種求知的過程，探索的結果對探究者本人來說都是未知的。兩者進行探索的基本程序和方法也是相似的，它們都是由問題、假設(猜想)、實驗、事實(證據)、解釋、評價、發表與交流等基本要素構成。

2.這兩者又是有區別的。首先是探索的目的不同。科學家的探索是以發現人們尚未認識的科學事物及其規律為目的，而學生的探索是教師以探究的形式為載體，使學生在獲取知識的同時，領悟科學的思想方法，培養學生科學探索所需要的能力，起到培養創新型人才的作用。其次是在探索過程上的區別。科學家的探索是科學探索的真實歷程，而學生的探索是科學探索的模擬過程，是對科學探索的再探索。最后是在探索程度上的差異。科學家的探索是建立在深厚的專業基礎的背景下進行的全方位的探索，而學生的探索是學生在淺易的專業基礎的背景下進行的局部的、較低層次的探索。

二、探索性物理實驗的特點

現行初中物理新課程標準將“科學性探究學習”放在了內容標準的首位，它要求學生在探究性活動中，通過親身經歷與科學工作者進行科學探究的相似過程，學習物理知識與技能，從而體驗科學性探究的樂趣，掌握科學的探究方法，領悟科學的思想和精神。但事實上，初中生的知識結構、生活閱歷、思考問題的方式和實踐經驗的積累程度等方面很難達到自己設計問題，參與實驗，獨立探究解決問題的方法的要求，這必然對新課程標準的具體實施和學生今后的學習造成很多困難。如何培養學生的探究精神，提高他們的探究能力?物理教師可在實驗教學方面作大膽的嘗試，使學生從被動式接受轉化為主動探究。以下是筆者在實際的教學活動中根據新課程標準，結合初中物理實驗教學實踐，對“科學性探究學習”進行的嘗試。

三、探索性物理實驗的教學研究

探測性物理實驗的實施方法及其發揮的功效可以用一個流程圖的方式表達出來，如下圖所示:

在探索過程中，學生在提出問題、處理問題、設計探索方案、總結并交流學習成果等方面自主探究得越多，探索就越“開放”。建構主義認為學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生的過程，而是由學生自己主動建構知識的過程，這種建構是無法由他人來代替的。教師應是意義建構的幫助者、促進者，而不是知識的提供者和灌輸者。教師應引導學生以探索法和發現法去建構知識的意義，主動去搜集和分析有關的信息資料，對所研究的問題提出各種假設并努力加以驗證，并善于把當前學習內容盡量和已有的知識、經驗聯系起來。

在探索性物理實驗中教師應注意以下幾點:

1.培養學生發現問題、提出問題和解決問題的能力。

是否具有敏銳的發現問題和提出問題的能力，是判斷一個人是否具有創造力的重要依據。教師應在探索性實驗中培養學生掌握科學的觀察方法，引導學生在觀察的基礎上發現問題、提出問題，激發學生強烈的求知欲和探究欲。教師應運用“不憤不啟，不悱不發”的教育規律，在學生“心求通而未得，口欲言而不達”之時，適當點撥引導，使學生的自主探究意識和探索能力得到增強。

如筆者在講解“測定鹽水的密度”的實驗時，學生對測定液體的質量，提出的測定步驟為:(1)測定燒杯的質量;(2)測定燒杯和鹽水的總質量;(3)將鹽水倒入量筒，測出鹽水的體積;(4)根據密度=質量/體積求出其密度。筆者沒有立刻否定學生的方案，而是讓他們按照該步驟進行實驗。學生在將鹽水從燒杯倒入量筒時，發現燒杯中的鹽水倒不干凈，從而發現了問題。這時筆者啟發他們如何把這個誤差消除掉，學生通過自主探索得出了正確結論。學生在自主探索中發現問題，提出問題，解決問題，這樣有利于掌握知識，提高課堂效率。

2.激發學生學習物理的興趣。

新奇的實驗只能從感性上引發學生的直接興趣，并不能從理性上使其形成認識興趣，而日常教學中更多需要學生掌握的是理論知識和研究物理的方法。當學生在聽不懂這些知識時，就會產生學習障礙，學習物理的興趣也就下降。因此，教師在教學中要加強配合探索性教學的演示實驗，合理地進行改進，引導學生，這是提高學生學習興趣的要點之一。

如筆者對初二剛開始接觸物理的學生講聲音是以疏密波的形式傳播時，學生對疏密波是什么、是如何產生和傳播的很難理解。所以筆者在借助儀器演示疏密波的同時，還讓學生動起來:讓學生等間距排列，充當介質中的微粒，然后讓其中一位學生充當聲源先振動，帶動邊上的學生(介質微粒)由近至遠開始振動，過了一會兒，隊伍中很明顯地顯示出了波的疏部和密部。通過這樣的實驗，學生了解了波的形成就是因為介質微粒的振動形成的，并且形成的時候是從聲源開始，由近及遠的。

3.培養學生的創新能力。

創新教學的構成是由研究性、引導性、發現性、歸納性等有機地結合起來的，這就要求教師在實驗中創造性地應用現代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優化組合，用“創造性的教”為學生“創造性的學”創造環境和條件。因此，教師除了演示實驗和分組實驗之外，在學生的模型制作、游戲、調查探索性實驗活動中，還可以發展創造活動，鼓勵學生創新。這樣既可以使學生掌握知識，又能提高學生思維的流暢性、靈活性和獨創性。

如在做“土電話”的實驗中，筆者只是簡單地介紹了制作材料和過程。當筆者看到學生的成果時，感到特別的驚訝。筆者想象中學生做的“土電話”，就是兩個用棉線連起來的一次性紙杯，而學生制作的材料各式各樣:有易拉罐，有一次性紙杯，還有薯片的紙筒，中間的連線也是各式各樣，有棉線、鋼絲、鐵絲等。他們對各個“土電話”進行比較實驗后發現，材料不相同時，傳聲的效果也不相同。筆者趁機鼓勵他們一個一個去試試，看哪種材料的傳聲效果比較好，學生也很快得出了結論。

四、結語

探索性物理實驗有利于教師在初中物理教學中把科學知識、探究能力和對科學探究過程的理解有機地融合在一起，但探索性實驗比傳統性實驗要花費更多時間。教師面臨的任務是:如何明智地選擇那些通過探索才能達到最佳效果的學習任務，使學生得到最充分的發展。

參考文獻:

[1]吳永令.初中物理探索性實驗教學研究.江西師范大學學位論文，2004.

[2]邵瑞珍.教育心理學(修訂本).上海:上海教育出版社，1997.6.