探究實驗在初中物理教學中的運用

徐國棟

[摘 要]物理是一門以實驗為基礎的學科。在初中物理教學中，教師要走出“灌輸式”的誤區，就要引導學生在課堂上開展探究實驗，在探究實驗的過程中強化物理感知、培養問題意識、提升創新能力，以此促進他們物理核心素養的提升。

[關鍵詞]初中物理；探究實驗；學生

[中圖分類號] G632.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）03-0053-02

在“以學生為中心”的課堂教學理念下，初中物理課堂教學強調的是探究性學習，引導學生在物理探究的過程中習得物理知識，促進物理素養的提升。物理這門學科的特點是以實驗為基礎，學生要深入理解知識，離不開物理實驗，所以，初中物理教師必須重視探究實驗在課堂教學中的運用，以此引導學生進行高效的物理探究學習，找到促進學生物理自主學習能力提高的方法與途徑。

一、借助探究實驗，強化物理感知

1.借助探究實驗，感知物理概念

物理學科中有很多物理概念是看不見的，盡管初中生已經儲備了一定的經驗，但他們剛開始學習物理，很難把一些抽象化的物理概念進行有效感知。如果教學中對于物理概念的教學沒有一些形象化的載體，就會讓學生倍感枯燥。探究實驗能夠把一些無形的物理概念有形化，能夠有效地促進學生對物理概念的感知。

例如，對于“摩擦力”這一物理概念，盡管在生活中比比皆是，但是學生在學習摩擦力之前大多沒有真正地認識過它，在開展相關的教學時，又沒有機會實踐。所以為了給予學生實際的體驗，可以讓其在課堂上開展“小車運動”的探究實驗。在這個實驗中，學生可以感受到接觸面不同或小車重量不一樣時小車運動的動力，通過對比不同情況下的動力來學習摩擦力。這就把摩擦力的相關知識立體化了，從而加深學生對這一物理概念的感知。

2.借助探究實驗，感知物理現象

物理這門學科凝結了人類對自然的智慧，它來源于生活，發展也必然不會脫離固定的自然規律。如果基于學習行為普遍規律的視角，針對物理這門學科的學習應當源自學生對日常生活的觀察；如果基于物理的視角來看，實際上就是通過對簡單事物的仔細觀察，發現并歸納其中潛在的科學規律，由此必然可以為日后更深層面的學習奠定良好的根基。在初中物理教學中，教師要善于引導學生在探究實驗的過程中對一些物理現象進行感知。

例如，在教學“光現象”這一內容時，教師首先應明確教學框架，以光的概念為切入點，引導學生展開對主要物理現象的探究，之后深入了解光的應用。通過科學的設計之后，引入探究實驗教學，讓學生在探究實驗的過程中對生活中的“光現象”進行直觀化感知，這樣，就能夠有效地促進學生物理素養的提升。

二、借助探究實驗，培養問題意識

1.借助探究實驗，提出物理問題

例如，在教學 “沸點與氣壓的關系”時，我制訂了如下實驗步驟：（1）在燒瓶中加入半瓶熱水，然后固定在酒精燈上方加熱至沸騰。（2）在水沸騰了幾分鐘之后，把燒瓶口用帶有尖嘴的玻璃管橡皮塞塞住，此時要確保尖嘴部分朝著燒瓶內，在發現有水蒸氣冒出來以后，立即把螺旋夾擰緊并滅掉酒精燈。然后等水不再沸騰時把燒瓶完全浸沒在裝有冷水的大燒杯里，并觀察水的沸騰現象。（3）倒置燒瓶，把橡皮管置于燒杯里，然后把螺旋夾擰松，觀察燒杯中的液體是否有顏色變化。學生在操作了這個實驗之后，提出了“燒杯里為何會有紅色液體噴出？”這一問題，有的學生還對沸點和氣壓的關系提出了相應的問題。在觀察了實驗現象和進行了理論分析之后，學生得出以下結論：沸點受氣壓的影響，氣壓增大沸點升高，氣壓降低沸點也隨之降低。這樣，在這個過程中，學生開展的物理學習活動就是高效化的。

2.借助探究實驗，引導物理質疑

在具體的學習過程中，如果學生可以針對客觀事物產生懷疑，必然有助于提升其自主思維能力，能夠有效地激活他們主動探究新知的意愿。問題意識實際上就是學生在面對未知的時候，會自發產生的疑問，并在自主分析的基礎上有效解決這一疑問。物理學科最普遍的學習方式就是實驗，因此在探究性教學實踐中，教師應當充分發掘問題的引導功能，以此培養并提升學生針對問題的分析以及解決能力。

例如，在開展“沸點與氣壓的關系”的實驗過程中，我首先為學生創設了引導性提問，并按照以下步驟開展實驗：（1）往燒瓶中加入一半的水并在酒精燈的加熱下直至沸騰。（2）在加熱一段時間之后，將燒瓶口用橡皮塞封住，同時在橡皮塞上帶用尖嘴的玻璃管且尖嘴一端朝向瓶內，此時水蒸氣會通過橡皮管向外噴出，擰緊螺旋夾之后移開酒精燈，水逐漸減緩了沸騰的速度，在大燒杯中放入冷水，并將燒瓶浸沒于其中，再次對水的沸騰進行觀察。（3）倒置燒瓶并且將橡皮管的一端放置于燒杯的紅色液體中，同時松開螺旋夾，仔細觀察燒杯中液體顏色的改變。通過這一實驗過程，當學生發現燒杯內出現紅色液體之后必然會引發質疑，同時，對于教材中氣壓以及沸點之間關系的問題也會由此得到驗證。

可見，教師應當加大對教學過程中質疑的關注，借助問題情境引導學生自主思考，培養并提升他們的質疑能力。通過這一過程還可以使學生養成良好的仔細觀察的習慣，這都有助于提升學生的質疑能力。

三、借助探究實驗，提升創新能力

在物理的整個知識系統中，不同的知識點有著較大的關聯，對于新問題的解答也需要利用已有的知識點，這就要求學生把物理知識系統化。對于初中物理的教學，教師應該在保證學生掌握知識重難點的基礎上，對知識的來龍去脈有清晰的了解，讓學生能“知其然并知其所以然”，幫助學生深刻理解物理的本質，有利于提高學生靈活運用物理知識解決問題的能力。同時，教師應該在實驗中把新舊知識緊密結合，激勵學生大膽思考和猜想、敢于創新，在實驗中做好有用數據和信息的記錄。除此之外，在實驗教學結束后，教師還應該引導學生對實驗結論進行總結，并對自己的不足之處進行反思，以求改進。

例如，在教學“測量物質密度”一課時，我先對天平進行調平操作，再稱量出不同石頭的質量并讓學生記錄下來；然后對水的體積進行測量，即先在燒杯中裝滿水并記錄燒杯的容積；接著把石頭用繩子系上慢慢沉入水中；最后拿出石頭測出杯中剩余水的體積。這樣就可以用密度公式把石頭的密度計算出來了。完成這個基礎實驗之后，我又拋出了一個問題：請大家思考一下，假設現在只有一個量筒或一個天平，我們可以用什么辦法來測出一個物體的密度呢？學生對這個問題進行分組探討，共同合作設計實驗，通過發揮自己的想象力和創新意識，最終找到解決這個問題的辦法。

可見，在這樣的教學中，學生的創新思維能力可以得到有效激活，他們能夠根據自己的原有認知經驗創造性地解決問題，從而在這個過程中促進創新能力的發展。

總之，為了培養和提高學生的思維能力和動手實踐能力，初中物理教師在新課程改革的引導下要重視探究實驗教學的方法，這種方法的教學效果顯著，對于學生自主學習能力和創新能力等方面的提高影響深遠。在探究實驗教學的過程中，初中物理教師一定要利用好這種方法來進行情境和問題的設計，讓學生養成自主學習和自主探究的好習慣，保證自主探究能力得到不斷提高和發展。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陳揚清.初中物理實驗教學方法的創新思路[J].教育教學論壇，2016（1）.

[2] 剛正祥. 利用綜合實踐活動拓展初中物理實驗教學的方法與策略[J]. 中國校外教育，2016（10）.

（特約編輯 斯 陌）endprint