初中物理探究性實驗教學策略

■盧義剛

（作者單位：江蘇省南京市金陵中學龍湖分校）

領銜人主張

一、探究性實驗教學的誤區

探究性實驗教學，是一種讓學生通過科學探究實驗學習課程內容的教學活動。這一教學活動的目的，是使學生通過獨立思考和親身實踐，體驗科學探究的過程和樂趣，發展科學探究能力。目前，初中物理教師越來越重視探究性實驗教學，科學探究的各個環節在物理課堂也得到了越來越多的體現。但是，在具體教學實踐中，筆者發現部分物理教師的探究性實驗教學還存在著一定的問題。

1.過度探究。

許多物理教師認為，只要是教材上提到的實驗，就必須開展探究活動，否則會達不到既定教學目標。有的教師甚至將非探究性實驗改成探究性實驗，帶領學生進行不必要的探究。殊不知，探究性實驗不能“為了探究而探究”或“一味探究”，而是要基于學情，具體問題具體分析。因此，在探究性實驗教學中，教師要把握好“度”，避免過度探究。

2.面面俱到。

許多物理教師在探究性實驗教學中，過于追求環節的完整性，力求面面俱到，結果造成學生只能按照按教師的“預定程序”進行“機械式”探究。學生為了在有限時間內完成既定任務而疲于奔命，對于自己究竟掌握了多少知識，以及哪些知識是最重要的，卻不得而知。實際上，這已嚴重違背了探究性實驗教學的初衷，阻礙了探究活動的正常開展。

3.缺乏邏輯。

有些教師在實驗過程中，為了趕流程，用想當然的方式處理學生的反應，強行要求學生按照教師限制的框架去理解問題。學生壓制心頭疑問，難以理解實驗結果，不但無法掌握知識，有時甚至強化了錯誤認知。這樣缺乏邏輯的教學方式，顯然無法有效達成探究性實驗教學的目的。

4.流于形式。

在開展合作式實驗探究時，教師須事先對學生實行異質分組，合理搭配，以保證各組順利完成探究任務，讓每個學生都能有收獲感，從而對物理學習保持興趣。但是，有些教師卻沒有合理分組，造成各組表現差異較大：有的組“轟轟烈烈”，組員之間通力合作，探究成果顯著，收獲滿滿；有的組“冷冷清清”，沒有“領頭雁”，組員之間不知道怎么合作，探究也流于形式，毫無收獲。

二、探究性實驗教學的策略

探究性實驗教學活動究竟應怎樣開展呢？筆者認為，可以從以下幾個方面著手。

1.基于學情，選擇實驗種類。

初中物理探究性實驗教學一般可分為驗證性探究實驗與歸納性探究實驗兩種。驗證性探究實驗，是指教師直接告知學生某個物理概念或規律，讓學生通過模仿進行驗證性實驗，從而達到鞏固知識的目的。例如，“探究光的折射特點”“探究影響電功大小的因素”等，都是驗證性探究實驗。歸納性探究實驗，則是以項目化學習的方式開展的。教師預先給出實驗目的，引導學生做出猜想與假設。然后，學生自主設計實驗并動手操作，通過實驗現象及數據分析，歸納出實驗結論，并在此基礎上進行交流評估。在這一過程中，學生設計和操作實驗的能力都會得到提高。例如，“探究平面鏡成像特點”“探究光的反射定律”等，都是歸納性探究實驗。

驗證性探究實驗和歸納性探究實驗有時是可以互換的。教師甚至可以在同一節課中根據不同學情，讓學優生進行歸納性探究實驗，讓學困生進行驗證性探究實驗。例如，在進行“探究電熱與哪些因素有關”這一歸納性探究實驗時，教師可以根據學生層次的不同，讓學有余力的學生按照原計劃進行歸納性實驗；而對于那些基礎較弱的學生，教師可以參考教材中“探究影響電功大小的因素”的實驗，將“探究電熱與哪些因素有關”變為驗證性探究實驗。事實證明，只有基于學情來選擇實驗種類，才能真正實現因材施教，取得預期效果。

2.有舍有得，突出重點環節。

課標指出，課堂實驗教學不一定要經歷所有的探究環節，對各個探究要素面面俱到，而應有所側重。探究性實驗教學的設計，既要整體考慮對學生的科學探究能力的培養，又要分別考慮每次探究活動的側重點。教師要基于教材和學情，樹立“有舍方可有得”的設計思想，才能在有限的時間內突出重點探究環節。一次探究活動，可以包含某些探究要素；一系列的探究活動，便可以涵蓋所有要素，并使相應的探究能力得到培養。這是一條由“點”到“線”再到“面”，符合學生認知發展規律的路徑。這一路徑不僅有利于學生在有限的課堂時間內完成探究任務，而且能突出側重點，使探究過程更加深入、具體，從各個角度循序漸進地提高學生的科學探究能力。

例如，在進行“觀察碘錘中的物態變化”的探究活動時，學生首次遇到碘錘這種器材，不太了解該如何操作。此時，教師無須在“設計實驗”環節過度糾纏，可直接告知學生操作方法，讓學生騰出更多時間去開展“進行實驗與搜集證據”“分析與論證”等環節。在后續的復習課或習題課上，教師可以讓學生查閱碘的熔點、沸點，酒精燈外焰的溫度等資料，分析此實驗為什么不選擇用酒精燈加熱。

3.注重設計，提升思維品質。

在探究性實驗教學中，開展基于證據的猜想和自主設計實驗的訓練，是提升學生思維品質的重要途徑。例如，在“探究電熱與哪些因素有關”的實驗中，教師應讓學生結合情境大膽猜想，并要求他們針對每一個猜想進行舉證。只要舉證得到其他學生認可，教師都應將猜想結果羅列在黑板上。在此基礎上，教師和學生共同進行推理，將無邏輯的猜想刪除，然后對剩下的合理猜想進行實驗設計。針對學生猜想電流、電壓、電阻都對電熱有影響的情況，教師可以通過兩種邏輯推理方法來說明電壓無須考慮。方法1：因為是電流對電阻做功才產生了電熱現象，所以要先考慮電流、電阻是影響電熱的因素，再結合歐姆定律I=U/R可知，在已經考慮電流和電阻的情況下，電壓可舍去。方法2：采用類比法。電流或電壓的大小，會改變燈絲的溫度，而燈絲的溫度會影響燈絲的電阻的大小，但不能說電壓或電流影響了燈絲的電阻。同理，電壓影響了電流，而電流是影響電熱的主要因素，但不能說電壓影響了電熱。

4.異質分組，實現有效合作。

教師在進行探究性實驗教學前，要有意識地將班級學生進行異質分組。異質分組就是把學習成績、興趣愛好、智力、性格等因素各不相同的學生編成一個小組。異質分組可以基本保證各小組之間的實力均衡，從而避免出現各小組水平兩極分化的現象。同時，異質分組可以很好地發揮組內成員的榜樣作用，實現優勢互補，豐富思維方式，從而促進合作探究的有效完成。

總之，初中物理教師在進行探究性實驗教學時，要基于教材和學情，突出重點，通過異質分組實現有效合作，以達成培養學生自主實驗能力、提升思維品質的教學目標。