利用物理實驗教學培養學生探究能力

金鵬

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2017）10-0205-01

隨著新課改的實施，當今的課堂教學不再單純是知識的學習，在讓學生獲得知識的同時，還要做到學生能力的提高。物理是初中階段的基礎性課程之一，在初中物理教學中，教師要善于運用物理實驗培養學生的探究能力。

1.改進和優化演示實驗，突出科學探究

教學實踐中，我將光的反射定律、歐姆定律等演示實驗都設計成了探索性的學生實驗。

例如：在"大氣壓的測定"這節課的教學中，如果教師按教材依葫蘆畫瓢，直接運用托里拆利實驗獲得結論，雖然能測得大氣壓值，但這種生硬的灌輸式的教學，學生只知其然，達不到知其所以然的目的，我設計成探究式教學，教學效果則有很大不同：（1）將裝滿水的瓶子，安上一個帶玻璃管的塞子，分析為什么吸不到水？（2）讓學生自己設計實驗測定大氣壓的值。（3）將兩端開口的玻璃管插入水槽中，分析為什么管內外水面相平？（4）把玻璃管中安上活塞，排出管內空氣，向上拉動活塞，分析為什么水柱能上升？（5）分析若玻璃管足夠長時，水柱是否會一直隨著上升？（6）在水柱不隨活塞上升而上升時，你能從中悟出什么？（7）設想一下，怎樣使管內水面以上部分達到真空狀態，從而精確地測出大氣壓的值？（8）這個實驗能否換用酒精或水銀等其它液體來完成？選用哪種液體最合適？按此"質疑、實驗、探索、解疑"的探索方式進行教學，使學生像科學家一樣親自參與科學探究與發現，這不僅有利于調動學習思維的積極性，激發靈感、產生頓悟，而且還可以使他們的創造性思維得到培養。

2.以探究的思想改進學生分組實驗

教學中我把部分學生實驗改成探索性實驗，并增加了一些探索實驗內容，以拓展學生的思維領域。通常采用以全班討論或小組討論的形式進行。由于學生思考問題的方式和角度不同，討論中可能出現多種實驗方案，這些方案只要合理有效，就及時肯定，并讓學生去做，不必要求設計的實驗和書上給出的實驗相同。例如：在"測小燈泡功率"的實驗中教師沒有給出具體的步驟，一切由學生自行完成，結果我在巡視實驗的時候發現，各小組都有明確的實驗步驟，并設計出了開放性的記錄表格，記錄了燈絲在不亮、較暗、正常發光、較亮、燒壞幾種情況下的電壓、電流和功率。實驗后學生多方向、多角度的分析觀察到的現象和數據，從而開放性地歸納出實驗結論。

分組實驗時強調小組成員要有明確分工，加強小組間的合作與討論。實驗結束后，各小組將自己的探究過程，收集的證據和作出的結論，包括沒有解決的問題向全班報告，然后經過質疑答辨和討論，作出結論，達成共識，使大家都分享到探究成果。

3.加強實驗設計能力的培養

為培養學生的探究能力，讓學生根據物理原理設計實驗。我按學生不同程度確定實驗設計的內容。采用的方法一是寫出實驗報告或提出實驗方案，組織學生討論比較，選擇最佳的可行性方案，統一進行實驗。二是師生自編或精選一些探索性、綜合性強的實驗問題，讓學生自己去設計和操作實驗。

例如：學生在學習了通電導體在磁場中會受力運動，通電線圈在磁場里會受力轉動，這是電動機的原理后。有的同學提出：如果把通電的液體放入磁場中，結果會怎樣？學生猜想之后自行設計實驗進行探究，結果設計了多種實驗，可以使通電液體在磁場中運動。例如將裸銅絲彎成封閉的圓環嵌入玻璃器的邊沿作為一個電極、把一小段碳棒放入玻璃器的中央作為另一個電極，向玻璃器內倒入電解質（食鹽水），再把玻璃器的一半圓面"卡"在馬蹄形的磁場中，用導線把學生電源、變阻器、裸銅環、碳棒串聯起來。接通電源，閉合開關，移動變阻器的滑片，使其電阻逐漸減小，電流隨之逐漸增大，會觀察到鹽水由慢到快的旋轉起來，現象很明顯。

問題可以由學生自己提出，也可以由教師提出。例如：在做完瓶吞雞蛋的實驗后，提問：如何把吞進瓶中的雞蛋完整地取出來？引導學生分析壓進瓶內，靠的是瓶內外的壓力差，反過來也可再用瓶內外的壓力差，將雞蛋壓出來，學生討論得出一些切實可行的辦法：①把瓶倒過來讓雞蛋堵住瓶口后，放入一個密封容器中減小容器內的氣壓，瓶內外的壓力差使雞蛋從瓶內吐出來。②把瓶子倒過來，讓雞蛋堵住瓶口，再給瓶子加熱，使瓶內的氣壓高于瓶外氣壓，雞蛋也會被吐出來。我發動學生課后進行實驗探究，學生在實驗中遇到很多的問題，他們不斷地克服困難改進實驗，結果學生把廣口瓶換成150ml平底燒瓶，把去殼的熟雞蛋換成去殼的熟鵪鶉蛋，實驗時把一端浸過酒精棉的鐵絲點燃后，迅速插入燒瓶中，待燃燒片刻后抽出鐵絲，再迅速將鵪鶉蛋放在瓶口上，過一會即可看到鵪鶉蛋沿著燒瓶頸慢慢下滑到瓶底，這樣改進可見度增大，生動形象地證明了大氣壓的存在。把燒瓶倒立，使鵪鶉蛋堵住瓶口（小頭向下），然后把燒瓶固定在鐵架臺上，用毛巾包住瓶底，并不斷把熱水慢慢注到毛巾上，一會燒瓶就會吐出鵪鶉蛋。

教材中的演示實驗和學生實驗的設計及操作方法雖然都是經過反復證明了的，但實驗操作方法仍然存在著這樣或那樣的不足，而且方法都只有一種，不利于學生創新思維的培養。為此教師可以有意識地創造一種探索氛圍，比如提出"應該進行怎樣的設計"、"為什么要這么做"、"換一種方法能不能做"等問題并運用多角度思考法、缺點列舉法、逆向思維法等方法，引導學生探索，對其不足加以改進。

總之，改革物理實驗教學，培養學生科學探究能力，是新課改的需求，在初中物理教學中，教師一定要結合教學內容需要，發揮出實驗的優勢作用。endprint