浅谈物理实验教学中如何实施科学探究

孙宏

摘要：在初中物理教学中，越来越重视学生的实际动手能力。理论联系实际已经成为了在物理教学中必备的教学手段。并且，物理的实验操作深受学生欢迎，学生可以在自己的动手操作中得出科学的结论，直观深刻，意义深远。

关键词：初中物理 实验探究 积极性

初中物理课程标准中明确指出：科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一；知识源于实践，始于观察。实验是物理课程及教学的显著特点，物理实验作为一种特殊的实践活动，是研究和发展物理的基础，许多物理问题都是由实验引发的，它是初中物理教学中的重点和难点。本文就初中物理实验教学中如何让学生体验科学探究的过程方面，发表自己的拙见，以期抛砖引玉。

一、精心设计、提出问题，形成学生主动学习的范围

教师课前应让学生对课题提前预习，明确探究目标，收集有关资料，收集身边一些日常生活用品作为实验器材的补充。教师还应精心备课，根据学生的认知水平、实验能力，创设探究活动引导过程中的问题情境。创设问题与疑问是探究式教学的起点，是探究式教学的基本特点。教师在创设问题情景时，可以通过与生产生活有密切联系的事例直接引出，也可以把具有趣味性科普知识设计成学生感兴趣的问题，开门见山、直截了当地提出来，也应尽可能地通过实物、模型、演示实验或电教媒体等来展示情景，以唤起学生注意，引起他们强烈的好奇心，促进学生产生质疑、困惑、探索求解的创造性学习动机。引发学生带着问题去看书、思考、讨论、探索，而且要有意识地设计观察习惯的养成和观察能力培养的内容，这是教学实践反复证明的事实。

在八年级物理教材中，物质的密度是一节较好的科学探究的内容。我们知道密度是初中物理的一个重要知识内容，如何使学生正确理解和建立密度概念，教师可在教学中通过让学生观看多媒体课件《阿基米德鉴别王冠的故事》来激发学生的兴趣，引起学生对如何鉴别物质提出问题。有时学生提出的问题可能很多，师生应将提出的问题进行归类筛选，然后选出和本课有关的研究课题，使“探究”活动的目的性更强。

二、结合已学知识、生活经验，引导学生进行大胆猜想

猜想是对实验结果的预测，是进行科学探究的基本要素之一。如何引导学生进行猜想，可结合己有知识和生活经验进行大胆有根据的猜想。

例如，在《探究影响浮力大小的因素》的教学中，学生提出了浮力可能与物体的体积、重力、物体的密度、液体的密度、形状、深度等因素有关，然后教师可把这些猜想一一在黑板上写出来，由于课堂探究教学时间有限，每位学生不可能把这些影响浮力大小的因素全部进行探究，可以把全班同学分成几个小组，每个小组分别承担不同的探究任务，最后再进行总结交流评价。因此，在教学中教师应尊重他们的猜想，不轻易地排除哪个猜想，有了更多的猜想才能更好的探索下去，同时培养了学生的发散思维能力，为设计实验做准备。

三、发挥集体智慧、制定计划，设计可行性的实验

为了检验学生提出的猜想是否正确，引导学生拟定探究实验方案，制定计划，设计实验，是科学探究过程中关键的一步，是培养学生实验技能和科学方法、科学态度和探究精神的关键所在，也是学生学习物理知识提高分析能力的关键所在。一般由学生经过充分的讨论，在教师指导点拨下，把实验设计思想渗透给学生，让学生自由选择实验器材，探索实验方法和实验操作步骤，教师不宜直接提供实验方案，以妨碍学生探究的主动性和积极性。如：探究平面镜成像特点的过程中，选用什么特点的物体做成像，选用什么样的镜子作平面镜，怎样寻找像的位置，用什么办法比较物到平面镜的距离与像到平面镜的距离关系，怎样判断像的性质等等都要由学生在独立思考或相互讨论后制定和设计出来。

四、小组分工合作、进行实验与收集证据，分析与论证

学生已拟定好探究实验方案，并选择最佳方案进行实验，在实验过程中要注意培养学生的观察能力，实验操作能力，增强学生参与意识，主动与他人合作的精神，考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识。例如在欧姆定律那一节的教学中，学生有了“当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”这个大胆的猜想之后，教师可以让学生进行进一步的实验设计，绝大部分同学是没有想到用滑动变阻器改变导体两端的电压，而是增加电源电压，从而改变导体两端的电压。但我觉得同学现有的电路知识能设计这样的电路更加符合同学的实际，既是探究式教学就该让学生有自主的探究过程，而不是要让学生按照已定的过程去盲目的模仿。所以，教师可在赞成同学设计的电路，接下来就让学生按照自己所设计的电路进行实验，得到了很好的实验结果。当学生探究过程发展到进行实验、收集数据时，注意观察就显得特别重要了。在实验探究过程中，教师要注意巡视、指导、启发，也可以对学生不易完成的操作加以示范。在实验操作的过程中，学生往往只重视现象，忽略数据的处理，教师应及时引导学生做好实验记录，根据现象找本质。在观察的时候有时要用眼睛看，有时还要注意用耳朵的，甚至有时还要用到人的触觉，在实验过程中得到了数据之后，对数据的及时处理是非常重要的，这时也是学生迫切想知道结论的时候，所以我们一定要趁热打铁，分析处理数据，得出正确的结论。

五、大胆评估、充分交流与合作，以期更大地发展

探究过程结束后，教师让每组学生汇报探究结果，集思广益，归纳总结出统一的结论，同时评估与交流主要内容，操作中有没有什么失误？测量结果有误差或如果不正确，其原因是什么？为自己的正确观点进行答辩，你在实验中是否发现了新的问题？想不想继续进行探究？交流评估是科学探究的一个重要环节，能及时反馈信息，并加以不断修正，从而得出正确的结论，在交流中培养学生的协作精神。

我在组织《研究串联电路特点》的一节课中，由于分组自主探究，学生的活动热情很高，八个小组中的五个都由实验数据归纳出了串联电路中的电流、电压特点。但有一个小组，实验数据几乎无规律可循，另两个小组的实验数据近似与电路特点相吻合。在交流时，由于受到有正确结论的小组的影响，后两个小组的代表说：“我们的实验数据显示：串联电路中各导体中的电流基本相等；串联电路中各导体两端电压之和基本等于电路两端的总电压。”而实验数据出现问题的那个小组的代表交流时讲道：“我们小组的实验不能验证串联电路中电流、电压的猜想是否成立。”这种情况的出现非常正常，由于连接电路时导线接头处接触电阻的影响或操作不当，导致实验失败。虽然教学进度被打乱，我还要花费一节课的时间来“善后”，但能让同学们动起来，积极地探究新的、更深一步的课题，这不正符合了我们教育的目的吗？利弊互化，关键在怎样看待、怎样引导，探究中的合作、分享与交流，可以使不同探究者贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而使探究者完成各单个探究者难以完成的复杂任务。

总之，由于初中物理实验内容的多样性和综合性、学生学习方式的主动性和独立性、学习过程的开放性和民主性，在不同的物理实验教学中，有侧重地让学生体验科学探究的过程，对于培养学生的思维和能力是大有裨益的。在这个过程中，学生是否掌握某个具体知识并不最重要，关键是能否对所学知识有所选择、判断、解释、运用，从而有所发展、有所创造。也就是说，科学探究性学习的过程本身就是它所追求的结果，学生通过问题来探究与社会、生活和生产密切相关的各种现象，并在这过程中学习如何与人交往、合作，使学生终身受益。