淺談初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

摘要 科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。本文說明了開展初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義，分析了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本過程，并對(duì)在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中需要教師注意的幾個(gè)問題進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞 初中物理 探究性教學(xué) 實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)： G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Discussion of Experimental Teaching on Middle School Physics

REN Lijun

(Changshu Experimental Middle School， Changshu， Jiangsu 215500)

AbstractSientific inquiry is not only the objective of students learning， but also one important way of teaching. This paper describes the significance carrying out experimental teaching in middle school physics， analyzes the basic process of experimental teaching， and discuss several issues teachers should attention in the process of experimental teaching.

Key wordsmiddle school physics; experimental teaching; experiment

1 開展探究性實(shí)驗(yàn)的意義

新的《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究與科學(xué)內(nèi)容并列為課程的兩大組成部分，并且指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理學(xué)科教學(xué)的重要組成部分。在新課程理念下，積極開展探究性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，是初中物理教學(xué)的重要任務(wù)之一。

所謂探究性實(shí)驗(yàn)，就是以探究為主的實(shí)驗(yàn)。具體來說，它是指在教學(xué)過程中，教師對(duì)知識(shí)不直接給出結(jié)論，而是通過創(chuàng)設(shè)情景，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生思考、提出問題，讓學(xué)生利用已有知識(shí)和生活體驗(yàn)自主地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究，通過小組合作討論，最終得出結(jié)論獲取知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。在這樣的教學(xué)形式中，教師的任務(wù)不再是單純的課堂傳授，而是為學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究提供豐富多彩的學(xué)習(xí)環(huán)境和自由表達(dá)、充分討論問題的機(jī)會(huì)，指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)的分析、探究問題。

2 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本過程

科學(xué)探究中所包含的要素主要有七個(gè)：提出問題，猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作。在整個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，這七個(gè)要素實(shí)際上構(gòu)成一個(gè)探究活動(dòng)鏈，其核心過程為“提出問題——猜想假設(shè)——探究發(fā)現(xiàn)——交流討論——?jiǎng)?chuàng)新應(yīng)用”。下面，對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本過程作一簡(jiǎn)要說明。

2.1 創(chuàng)設(shè)情景，提出問題

初中學(xué)生仍習(xí)慣于靠經(jīng)驗(yàn)材料判斷分析事物，這就要求我們必須給學(xué)生提供足夠的感性材料和活動(dòng)機(jī)會(huì)等情景。同時(shí)，初中學(xué)生好奇心強(qiáng)，只要教師善于引導(dǎo)，就能將學(xué)生的好奇心轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的求知欲和自覺的學(xué)習(xí)行為，學(xué)生就會(huì)自覺地進(jìn)行探究活動(dòng)。

學(xué)生猜想的關(guān)鍵就是設(shè)置合理物理情景，通過情景作出猜想，在猜想時(shí)有目的，有針對(duì)性。這就要求教師設(shè)置巧妙合理的情景，主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生從日常生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，幫助學(xué)生把已有的生活體驗(yàn)，感受轉(zhuǎn)化為物理知識(shí)。創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。而這兩點(diǎn)正是課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)科學(xué)探究的要求。

2.2 猜想假設(shè)，設(shè)計(jì)方案

猜想與假設(shè)是物理中重要的創(chuàng)造性思維形式，同時(shí)也是探究性實(shí)驗(yàn)中十分重要的步驟。教師一方面要給提供設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)所必須的實(shí)驗(yàn)條件或必要的資料，另一方面要在探究過程中，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)和收集到的信息，展開聯(lián)想和想象，大膽提出科學(xué)猜想。

在猜想和假設(shè)的基礎(chǔ)上，要積極指導(dǎo)學(xué)生選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?，擬定合理的研究計(jì)劃。在此過程中，方案設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的。設(shè)計(jì)得恰當(dāng)，可以有助于探究，而一旦設(shè)計(jì)得不恰當(dāng)，則會(huì)使探究性實(shí)驗(yàn)喪失應(yīng)有的作用。這一階段，能幫助學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)探究，獨(dú)立思考，自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

2.3 自主實(shí)驗(yàn)，探究發(fā)現(xiàn)

學(xué)生所進(jìn)行的猜想假設(shè)是否合理，提出的設(shè)計(jì)方案是否有效，這需要通過實(shí)踐來檢驗(yàn)。學(xué)生要在前面設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，按照不同的學(xué)習(xí)情景，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并適時(shí)調(diào)整研究方案，通過分析等步驟，形成對(duì)物理概念和規(guī)律的初步認(rèn)識(shí)。

這一階段主要是培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、觀察能力和同學(xué)間的相互合作能力。而在這一階段中，教師要組織學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)的原理和方法，啟發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路，幫助他們修改實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，寫出實(shí)驗(yàn)步驟。

2.4 分析數(shù)據(jù)，交流討論

在這一階段中，學(xué)生要將獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理，并進(jìn)行交流討論。交流形式可以靈活多樣，可以讓學(xué)生自由發(fā)言，也可以讓學(xué)生先在小組交流，然后派代表在全班匯報(bào)。應(yīng)該注意到：學(xué)生按設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究后，往往會(huì)得到不同的結(jié)論或者遇到有爭(zhēng)議的問題，學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過共同討論，互相補(bǔ)充，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析反饋有機(jī)結(jié)合起來，逐步完善探究得出的規(guī)律。

教師要在這一階段中發(fā)揮主導(dǎo)作用，鼓勵(lì)學(xué)生積極討論問題、解決問題。而在交流討論過程中，要讓學(xué)生認(rèn)真分析別人觀點(diǎn)與自己觀點(diǎn)的不同之處，糾正自己在探究活動(dòng)中的不足，吸收別人合理的建議，以完善自己的方案，逐步向?qū)嶒?yàn)結(jié)論推進(jìn)，最終科學(xué)準(zhǔn)確地描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.5 再度創(chuàng)新，延伸應(yīng)用

學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)中會(huì)有很多新想法，而學(xué)生從得出的結(jié)論中又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的問題。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來尋求答案，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的探究，在新的學(xué)習(xí)情境中，完成其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展與創(chuàng)新，以進(jìn)一步開拓學(xué)生實(shí)踐技能。同時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生將所得出結(jié)論，應(yīng)用到日常生活、生產(chǎn)中檢驗(yàn)，去解決實(shí)際問題。達(dá)到把知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄埽_拓學(xué)生思維，提高學(xué)生的應(yīng)變能力的目的。

3 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要注意的幾個(gè)問題

3.1 探究性實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系

探究性實(shí)驗(yàn)因?yàn)閭?cè)重學(xué)生獲取知識(shí)的過程，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦能力，因此花費(fèi)時(shí)間要比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間來得長，有時(shí)會(huì)影響原來的教學(xué)計(jì)劃。特別在開始階段，學(xué)生還未適應(yīng)這種教學(xué)模式，所需時(shí)間更長。而從教學(xué)實(shí)際來看，學(xué)生探究能力的形成與發(fā)展是有一個(gè)漸進(jìn)過程的，只有在掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)和技能的情況下才能開展探究性實(shí)驗(yàn)。在從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)向探究性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變的過程中，還存在著一個(gè)混合教學(xué)模式。因此，探究性實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是兩種對(duì)立的關(guān)系。教師要做好統(tǒng)籌安排，有計(jì)劃有針對(duì)的逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3.2 探究性實(shí)驗(yàn)的分段實(shí)施

探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生探究能力的要求，要循序漸進(jìn)，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由部分探究到較為完整的探究過程。在剛開始探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以安排一些簡(jiǎn)單的探究活動(dòng)，其環(huán)節(jié)可以只是其中的某幾個(gè)，隨著學(xué)生物理知識(shí)和技能的不斷發(fā)展，再逐步安排學(xué)生進(jìn)行一些較為完整的探究活動(dòng)。

在每個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)中，也可以在各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置階段性問題，引導(dǎo)學(xué)生的探究過程。在設(shè)置問題時(shí)，要注意其難度。既不是學(xué)生輕而易舉就能解決的，也不是學(xué)生毫無頭緒的。這樣既有助于學(xué)生自身發(fā)展，又能保持學(xué)生的研究信心和興趣。

3.3 探究性實(shí)驗(yàn)的適度開放

探究性實(shí)驗(yàn)要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，其必然是一種開放式教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)過程中也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)教師意想不到的情況，這要求教師在具有良好專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，要有一定的應(yīng)變能力。開放式的教學(xué)既不是由教師全盤決定，更不是放任自流，而是要求教師能自如的駕馭好課堂，在積極保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新精神的前提下，引導(dǎo)學(xué)生在適度開放中自主實(shí)驗(yàn)。

3.4 探究性實(shí)驗(yàn)的小組劃分

小組合作是探究性實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)。因此，劃分好實(shí)驗(yàn)小組是合作學(xué)習(xí)的前提。在劃分小組時(shí)，要考慮小組成員間性別、性格、學(xué)習(xí)成績(jī)、能力方面的差異，要將能力強(qiáng)的學(xué)生平均分布在各組內(nèi)。這樣既為全班各小組間的公平競(jìng)爭(zhēng)打下了基礎(chǔ)，又可促進(jìn)小組內(nèi)成員的交流探討，鍛煉了優(yōu)生的能力，也有利于差生學(xué)習(xí)。而分好后的小組也要在探究性實(shí)驗(yàn)的過程中不斷優(yōu)化調(diào)整。

4 總結(jié)

總之，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，選擇出一些具有探究?jī)r(jià)值的題材，讓學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)、探究物理規(guī)律，并且掌握、運(yùn)用這些規(guī)律。探究性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生不僅能理解物理知識(shí)，掌握基本技能，而且能發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。

因此，有必要在初中物理教學(xué)中積極進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的嘗試，把探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入到平時(shí)的物理教學(xué)活動(dòng)中，以真正體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)性學(xué)科的特點(diǎn)。作為一名物理教師，應(yīng)當(dāng)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中用好、用活探究性教學(xué)模式，使物理課堂充滿活力，讓學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)充滿熱情。

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