初中物理教學中探究性實驗教學的新思考

梁德明

新課程背景下的初中物理探究性實驗活動開展的目的主要是為了激發學生學習物理的興趣，提升學生的核心素養、學生的動手操作能力，讓學生學會科學探究的學習方法;并且經過長期的探究性實驗教學，在實驗教學時激發學生的思維創造性，逐步提升他們動手做實驗的能力。實驗是物理科重要的組成部分，在初中物理的教學過程中，實驗起著關鍵性作用。正確的實驗方法對物理教學的順利開展有著非常重要的作用。我們應如何利用好新課程教材中的探究實驗，讓我們的物理教學工作更上一層樓呢？面對如何培養創新型人才的嚴峻問題，物理實驗教學的地位和作用越來越突出。如何提高實驗教學質量將成為今后實驗教學的研究方向，探索性實驗教學模式將成為教師關注的焦點。下面談談筆者的幾點體會。

一、讓學生參與探究式演示實驗，親身探索物理知識

學生作為學習的主體，我們要充分利用他們的主體地位。使他們在參加演示實驗中有效地培養他們學習的積極性和主動性，讓他們親自感受物理實驗的過程。學生有了真情實感，知識就會更容易掌握了。這樣的實驗應該保證成功，操作簡便，難易程度適中，結合學生的能力去設計探究性實驗。在物理實驗教學的過程中要注重講練結合，引領學生去觀察、去思考，進而啟發他們歸納推理的能力和分析問題的能力。

例如，在教學《摩擦力》這節課的時候，為了可以讓學生更好地掌握影響摩擦力大小的原因，筆者就給他們舉了生活中的例子，在平地上、冰面上以及沙地上走路有什么不一樣，再比較推動輕箱子與重箱子的不同，讓他們初步了解影響摩擦力大小的原因，也就是跟接觸面所受的壓力與接觸面的粗糙程度有關。為了驗證學生的想法，筆者給學生準備了實驗器材，有兩塊表面粗糙程度不一樣的長木板、木塊、砝碼以及彈簧測力計，引導學生設計并動手做實驗，驗證影響摩擦力大小的原因。學生通過討論分析和動手做實驗，經過測量、記錄、對比，然后得出結論，驗證之前關于摩擦力的影響原因的想法是對的。因此，通過讓學生參與動手做實驗，讓他們把實驗之前的想法進行了驗證，進而有效地理解和掌握物理知識，同時滿足了他們的好奇心，從而有效提高了他們學習物理的主動性和積極性。

二、充分發揮探究式的演示實驗，實現教與學的共贏

探究性演示實驗一般由教師提出問題或者設置相關問題進行，學生通過假設來論證問題，利用教師創設的場景，通過實驗探索來論證某些現象和規律。在這種實驗教學時，要充分突出學生的主體作用。這時，教師適時引導，完全讓學生親自去動手操作完成。

例如，在學習“光的折射”的時候，為了讓學生更好地掌握光的折射的含義，筆者引領學生動手參與實驗，在課前準備好的長方形水槽中倒入適量的水，并用小激光筆斜著將光射入水中，讓學生觀察水面上下光的傳播路徑有什么不一樣。接著問，光線如果是垂直射入水中呢？水面上下光的傳播路徑還是一樣的嗎？并引導學生進行相關的操作，觀察光線的傳播與前面實驗的不同引出光的折射的含義。通過不斷地討論和分析這些問題，可以不斷培養學生的思維能力，讓它成為一種有效的訓練方法。再如，在學習平面鏡成像的隨堂實驗的時候，首先演示燒杯中的蠟燭火焰風吹都不會滅;再把水倒進燒杯中直到淹沒火焰，火焰也不會滅，原因是什么呢？然后把整個裝置水平旋轉90度后，他們會發現燒杯里既沒有蠟燭，也沒有火焰。剛剛看到的蠟燭與火焰是玻璃板前蠟燭和火焰的虛擬圖像。這樣把平面鏡成像的知識引進課堂，不但自然而且本教學設計案例基本上體現了新課程的要求和新教材的探究性實驗的理念。

三、把握探究式分組實驗的難度，提高學生探究的成功率

在教師的引領下，學生按照實驗要求去動手做實驗，去探索科學的規律和方法。在探究實驗教學的過程中，我們要重視科學方法的培養與科學思維的訓練，同時指導學生去分析問題和思考問題，找到可以解決問題的方法，并在得出結論的基礎上去解釋和分析問題。

例如，在浮力教學時，讓學生猜測與浮力有關的因素，然后用對比實驗的方法設計一個驗證實驗來驗證自己的猜想是否正確。再通過學生分組進行探究實驗，從而總結出：物體的浮力取決于液體的密度與浸在液體中的物體的體積。在講授電磁感應時，利用線圈、條形磁鐵、靈敏電流計、干電池（外加放電電阻器），探究感應電流方向與磁極運動方向的關系。在教學時，我們要結合學生的實際情況進行教學，把可驗證性實驗變為探索性實驗，從而讓他們自主探究物理知識。因為驗證性實驗本身就具有一定的難度，當它轉變為探究性實驗的時候，問題的設計就變得非常重要了。設計問題適當，能引導他們去思考，有助于探索;如果設計的問題不好，探究實驗就會失去原有的功能。比如，在兩個力的合成教學時，從對方的角度來看，有必要適當地創設情境問題，這樣學生不僅知道怎么做，也會知道為什么這樣做，這樣學生才可以真正地去學習與思考。

四、重視探究式課外實驗，提高自主探究能力

探究式課外實驗，是物理實驗的另一種補充的方式，這對于需要很長時間的觀察性實驗，或者不可以在上課的時候完成的實驗特別有用。從某種意義上說，可以更好地培養學生的創新思維能力與自主探究的能力。

例如，在探究凸透鏡成像規律的時候，使用驗證性實驗教學雖然會帶給學生一定的理論學習，但對于具體的實驗過程，他們不可以很好地掌握，只有重視探究性實驗教學，讓他們親自動手操作實驗，通過使用凸透鏡、光具座、光屏、蠟燭與火柴，在光具座上從左向右來依次放置蠟燭，對凸透鏡和光屏的高度來進行調整，保證凸透鏡與光屏的中心與燭焰的中心保持在同一高度上，以此來對凸透鏡成像時的規律進行分析與總結。在這個過程中，學生通過對實驗的真正體驗，對這一方法有了具體的了解，以此真正對他們的思維能力起到開發的作用。所以，加強物理探究性實驗教學是非常必要的，比起驗證性實驗教學模式，探究性的實驗教學更注重學生對問題的重視，加強學生的自主性，在重視實驗過程的基礎上，激發他們的思維能力，進而提高他們的探索能力。與此同時，學生通過對實驗過程的體驗，能夠加強自身團結合作的能力，結合別人的觀點，對問題進行分析與判斷。從驗證性實驗教學到探究式實驗教學，對初中物理的教學水平提升具有非常重要的意義。

上述實驗教學在初中物理教學中是不可以缺少的。在整個初中物理教學中，不可能只進行一種實驗方法。要針對不同的實驗選擇合適的教學方法，達到最佳的教學效率，從而有效提升初中物理教學的成效。

[本文系廣東省教育科研“十三五”規劃2018年度項目“基于核心素養下山區初中物理學生實驗教學的研究”（課題編號：2018YQJK344）的階段性研究成果]