淺談在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

潘春梅

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗在物理教學(xué)中占有重要的地位。在物理實驗教學(xué)中，如何在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，進(jìn)而提高物理教學(xué)效果，在加強(qiáng)素質(zhì)教育的今天，顯得尤為重要。結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗，現(xiàn)從以下幾方面談?wù)剛€人的意見。

一、科學(xué)探究、明確步驟

科學(xué)的核心是探究，學(xué)習(xí)物理就要學(xué)會科學(xué)探究。開展學(xué)生探究實驗，首要一點(diǎn)是先讓學(xué)生懂得探究的基本步驟：（1）根據(jù)探究課題，提出問題。提出問題是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步，愛因斯坦說過：提出問題有時比解決問題更重要。（2）猜想。牛頓說過，沒有大膽的猜想就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)。（3）制定計劃與設(shè)計實驗。計劃應(yīng)針對探究的目的；實驗應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模辉O(shè)計好實驗方案，寫出實驗步驟；必要時畫出供記錄實驗數(shù)據(jù)用的表格。（4）進(jìn)行實驗與收集證據(jù)。實驗時，要嚴(yán)格按照實驗步驟進(jìn)行操作，在操作過程中學(xué)生要注意觀察，把觀察到的重要現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄下來，數(shù)據(jù)的記錄要尊重事實。（5）分析與論證。實驗數(shù)據(jù)只是一堆原始材料，必須通過分析、論證，才能形成結(jié)論。（6）評估。學(xué)生探究過程是否適當(dāng)？探究得到的結(jié)果是否合理？探究過程中是否出現(xiàn)新問題等，都要再進(jìn)行充分的考慮。在科學(xué)探究過程中，對這六個步驟應(yīng)根據(jù)實際情況靈活運(yùn)用。

二、開展實驗、培養(yǎng)能力

新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)自主的學(xué)習(xí)方式，因此實驗教學(xué)中要讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，學(xué)習(xí)探究方法，培養(yǎng)探索精神、實踐能力及創(chuàng)新意識。筆者認(rèn)為可以運(yùn)用以下幾個方法開展實驗教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

（一）做好學(xué)生個人演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力

物理教材中的很多小實驗，例如直接操作型：用刻度尺測量物體長度、用溫度計測量水的溫度、流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系、壓強(qiáng)的大小跟什么因素有關(guān)等。再如間接操作型：比較簡單、容易操作的實驗。筆者覺得生搬硬套、填鴨式的教學(xué)很不可取，因為這些教師的演示實驗，很多學(xué)生根本看不清，不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實驗心理素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

例：在探究“流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系”中，就可以讓每一個學(xué)生提前準(zhǔn)備好一些紙片，進(jìn)行自主探究：

實驗1：向兩張自由下垂的紙片中吹氣。會觀察到：兩張自由下垂的紙片下端相互靠近。

實驗2：沿著下垂的紙片上方吹氣。會觀察到：自由下垂的紙片向上飄動。然后讓學(xué)生分析實驗中的現(xiàn)象：向紙片的一側(cè)吹氣時，空氣流動速度變大，壓強(qiáng)變小；紙片另一側(cè)沒有風(fēng)吹，空氣流速小，壓強(qiáng)大，把紙片壓向壓強(qiáng)小的一邊了。

得出結(jié)論：流速大的地方，壓強(qiáng)小；流速小的地方，壓強(qiáng)大。

通過開展學(xué)生自主探究實驗，可以使學(xué)生思維更加活躍，師生互動使課堂教學(xué)層層遞進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣地開展，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。

（二）以專題的形式開展集體探究，提高學(xué)生的探究能力

筆者經(jīng)常以專題的形式開展集體探究，引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行實驗設(shè)計、解決問題，從而達(dá)到鞏固知識和提高能力的目的。

1.在實驗中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探討問題。例如在“探究滑動摩擦力大小的因素”中，筆者讓學(xué)生做了以下嘗試：

（1）你的猜想：

（2）實驗步驟：

（3）分析與論證：

接下來筆者讓學(xué)生向大家展示他們的方案：

方案一（如圖1）：探究在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力和壓力的關(guān)系。

方案二（如圖2）：分別把木塊和鐵塊疊加起來，探究在壓力相同時，滑動摩擦力和接觸面粗糙程度的關(guān)系。

筆者先表揚(yáng)了學(xué)生的探索精神，接著在評價實驗結(jié)果時，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題：都用同樣的彈簧測力計、木塊和鐵塊，為什么兩個方案中F1和F2的大小不同呢？結(jié)論也不同呢？緊接著讓學(xué)生回顧“控制變量法”的內(nèi)涵，得出：（1）在研究滑動摩擦力和壓力的關(guān)系時，要控制接觸面粗糙程度相同；（2）在研究滑動摩擦力和接觸面粗糙程度的關(guān)系時，要控制物體壓力相同。所以，兩個方案都是可行的且行之有效的。

2.加強(qiáng)對學(xué)生實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)。在開展“探究物質(zhì)的密度”復(fù)習(xí)中，筆者給學(xué)生們提供實驗器材：天平、燒杯、量筒、一瓶牛奶、正方體鐵塊、刻度尺。讓學(xué)生自主設(shè)計實驗，測量某些物質(zhì)的密度。學(xué)生們各個躍躍欲試，紛紛開展實驗設(shè)計，最后筆者挑選了一些典型實驗做榜樣示范。

學(xué)生甲：用天平和量筒，測量牛奶的密度。

（1）實驗原理：ρ=m/V

（2）實驗步驟：

①在燒杯中裝適量的牛奶，用天平測出牛奶和燒杯的總質(zhì)量m1；

②把燒杯中的牛奶倒入量筒中一部分，讀出量筒內(nèi)牛奶的體積V；

③稱出燒杯和杯中剩余牛奶的質(zhì)量m2；

④得出牛奶的密度ρ=（m1-m2）/V。

學(xué)生乙：用刻度尺、天平，測量正方體鐵塊的密度。

（1）實驗原理：ρ=m/V

（2）實驗步驟：

①用天平測量出鐵塊的質(zhì)量m；

②用刻度尺測量出正方體鐵塊的邊長a，算出其體積V=a3；

③求出鐵塊的密度ρ=m/a3。

筆者充分肯定、表揚(yáng)了學(xué)生們開動腦筋、開拓進(jìn)取的精神，同時鼓勵學(xué)生在對待其它物理問題時也能夠發(fā)散思維，做到舉一反三。

總之，教師要在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，首先要學(xué)生明確進(jìn)行科學(xué)探究的基本步驟，在探究實驗中教學(xué)中通過學(xué)生個人演示，培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力。當(dāng)然，學(xué)習(xí)是無止境的，方法也是無窮的，在今后的教學(xué)過程中，筆者將著力通過更多途徑，注重對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，以期達(dá)到更上新臺階的目的。

（作者單位：清遠(yuǎn)市連山縣民族中學(xué)）