变革物理实验教学 提高学生创新探究能力

熊登伟

摘 要：科学探究是物理学科课程重要的构成内容，它是在教师的指导下，用实验探究的手段，获取物理知识，发展物理能力，形成正确的价值观，有益于培育学生的自主探究能力和意识，增强其创新能力，全面提升学生的初中物理基本素养。

关键词：物理实验；学习兴趣；探究能力

现代初中物理课程注重培养学生的科学探究能力和物理科学素养，用多样化的教学策略和方法，引导学生以实验为手段，全面落实物理学科课程目标，学习科学的研究方法，从而培育学生的创新探究能力和实践动手能力。

一、激发学生物理学习兴趣，引导学生提出问题

在初中物理实验探究教学中，教师要引导学生发现和捕捉物理现象中的问题，将这些物理现象与自身的生活实际体验相联系，引导学生提出有价值的问题，从而激发探究兴趣。可以采用以下几种方式：

1.运用多媒体手段进行演示实验，激发物理兴趣

教师要充分利用各种多媒体资源，在物理实验探究教学中进行问题情境的创设，可以突破时空的阻隔，引发学生的物理实验探究兴趣，并在实验探究的过程中得到不断的强化，使学生主动参与到物理实验中来。

例如：在探究“物体物质状态的变化对其质量的影响”时，要展示固态的冰融化为液态的水，而其天平显示的质量平衡的实验现象，教师就可以截取事先录制的多媒体录像视频，吸引学生的注意力。因为这一变化过程比较缓慢，如果采用现场呈现的方式，则会浪费课堂教学时间，使学生丧失探究兴趣。

2.与生活实际相联系，引发物理学习兴趣

将初中物理知识融入生活常见场景中，就可以使学生主动地参与到教学活动之中，例如：在物理杠杆教学内容中，教师可以引入生活中常见的情景，让学生自己运用羊角锤、老虎钳、螺丝刀，拔取图钉，学生在自己动手进行生活实践的操作中，不禁发出疑问：“为什么使用这些工具可以较快地拔出图钉？工具使用的过程是利用了什么原理？”在学生感到疑惑的同时，则可以引入物理杠杆教学内容。

3.自制趣味实验，激发学生的物理学习兴趣

初中生对于趣味性强的实验易受吸引，教师可以创设有趣的实验过程，激发学生的物理学习兴趣。例如：学习力的作用是相互的教学内容时，可以自制弹簧车实验进行演示。如右图所示：

在这个弹簧车演示自制实验中，烧断弹簧中间的细线，则显示出弹簧在推动小木块时，车也向相反的方向运动，揭示出物理知识中力的作用是相互的原理。

二、利用物理探究实验，激发学生的内心需求

1.运用设计对比实验，激发学生的探究需求

在物理实验教学中，可以运用对比性的实验现象，在提出问题的前提下，引导学生自主思考、自主设计解决问题的方案，从而激发学生的探究需求。例如：在初中物理的探究影响浮力大小的因素内容时，可以设计对比实验：实验一，将鸡蛋沉入清水，加盐直至鸡蛋浮到水面之上；实验二，将弹簧秤挂住石块，并沉入水中，观察弹簧秤的记数。在这两个对比实验中，可以引发思考，为什么鸡蛋在清水中下沉，而加入盐后会上浮？为什么弹簧秤的记数会减小？鸡蛋和石头所受到的浮力大小如何？等。

2.创设具有悬念的问题探究情境，激发学生的需求

教师创设具有悬念的问题探究情境，以引发学生的探究欲望。例如：在感知大气压强的存在实验中，可以采用学生熟悉的易拉罐材料，将其加热，并移开酒精灯，再用橡皮泥材料封堵罐口，可以感受到压强的存在。同时，将这个简易实验转换为两个大小不同的试管，将水灌入大试管之中，再将小试管置入大试管中，如下图所示，可以明显地发现：在将两个试管的口倒置时，小试管不会下掉，而是会缓慢地向上移动。

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三、采用不同的物理实验教学策略，提升学生的创新能力

1.变革直观性、可见度较差的演示实验仪器，提高演示实验的效果

在一些初中物理演示实验中，由于其可见度、直观性较差，因而，可以进行适当的改进和变革。例如：在演示实验“弹簧的弹性限度之内其伸长量与承受的拉力成正比”中，弹簧刻度的尺寸有限，可见度不高，因而，可以对其进行变化，采用大面积的白纸，并用粗刻度线替代刻度尺，从而提升其可见度，提高演示实验的效果。

2.改进已有的演示实验，提高学生的创新能力

在物理实验中，对于证实大气压强的存在演示，通常采用水杯倒置而纸张不掉落的方式，这种实验方式会使学生产生误解，认为纸张被水粘住了，不能达到较直观的实验效果。如右图所示：可以对演示实验进行变换，将水杯更換成漏斗，在漏斗的末端套上橡胶管，并且用夹子夹住，将演示实验变换为：纸张不掉落之后，松开夹子，纸张和水均呈下落状态。这样，就可以证实纸张并没有因水而吸附，而是由于大气压强的存在而不掉的，从而提高学生的探究能力。

3.开展分组实验中的合作探究，提升创新能力

在小组合作式的实验探究活动下，要使学生成为实验的主角，合理地划分合作小组，并进行组内实验任务的分配，教师要在指导的过程中，引导学生进行分析和论证，在收集实验数据的基础上，进行对比假设和分析，并将实验数据与旧有的知识相联系，从而得出科学的解释。

综上所述，初中物理实验教学要以学生的认知规律为切入点，注重学生在物理实验过程中的自主思考和探究，在实验教学中成为实验的主角，并在提出问题、分析问题、解决问题的实验过程中，增强对物理知识的理解能力和论证能力，提高学生的科学思维水平和创新能力。

参考文献：

[1]曹继松.新课程改革下初中物理实验教学的发展和创新[D].四川师范大学，2011.

[2]薄洪晶.中学物理实验教学中培养学生创新能力的实践探索[D].东北师范大学，2011.

[3]许力立.初中物理探究式教学的实践研究[D].延边大学，2014.

[4]李红霞.初中物理实验教学存在的问题及对策研究[D].华中师范大学，2014.

编辑 段丽君