在实验教学中培养学生的探究能力

张鹏

一、在实验探究中培养学生的探究精神

学生的探究精神就是面对物理现象，要有通过实验揭示事物本质的欲望。如何培养学生的探究精神呢？引导学生观察鲜明生动和平常的物理现象，来吸引和感染学生，使他们有想做实验的欲望。由浅入深地引导学生，使他们体验到探究的乐趣，从而勇于探究、乐于探究。

二、在实验探究中培养学生的观察能力

观察是掌握物理知识的主要手段，引导学生做生活的有心人，养成善于观察的习惯，在观察物理现象时应做到以下几点：

1.观察要有主次

观察不仅是看，而是在实验过程中，根据实验的目的确定观察的主次。例如：在观察水的沸腾时，要注意沸腾前气泡产生的位置、大小、多少，温度计的示数有何变化;沸腾时观察气泡产生的位置、大小、多少，温度计的示数有何变化;停止沸腾后，温度计是否变化等。

2.观察要有层次

对于复杂的物理现象，要按一定层次进行观察。例如：对“欧姆定律实验”进行观察时，第一步，先定性观察电阻或电压的变化怎样影响电流变化。第二步，控制电阻不变，观察电压的变化对电流的影响。第三步，控制电压不变，定量观察电阻的变化对电流的影响。由第一步可以定性得出电流与电阻或电压的关系，由第二、三步可以定量得出电流与电阻、电压的关系。

3.观察时要多思考

学生在观察各种物理现象时要多思考，多问几个为什么。在观察时多思考、多推理，能够加深对物理定律的理解。例如：“牛顿第一定律”的斜面实验，通过实验可以观察到小车在水平方向上移动的距离不同，进一步分析可知这与摩擦力的大小有关。摩擦力越小，速度减小得越慢，运动的距离越长;摩擦力越大，速度减小得越快，运动的距离越短。在此基础上，通过科学推理得出，如果摩擦力为零，也就是不受摩擦力时，物体将永远运动下去且方向不改变，从而得出牛顿第一定律。

三、在实验探究中引导学生掌握实验探究的基本方法

1.控制变量法

某个事物受多个变量影响和制约时，将其他的变量进行控制（使之相等，即影响相同），而只改变其中的某一个变量，从而研究这个变量对事物的影响，这样的研究方法就叫控制变量法。例如：研究“影响蒸发快慢”的因素时，给两个相同的玻璃片上滴上相同质量的水，在同一实验室内，使其中一个玻璃片上的水摊开，比较蒸发的快慢，可以得出：蒸发的快慢与液体的表面积有关;在实验室里，当其他条件不变时，给其中一个玻璃片加热，比较蒸发的快慢，由此可以得出：蒸发的快慢与温度有关;再当其他条件不变时，给一个玻璃片吹风，可以得出：蒸发的快慢与液体上方的空气流动速度有关。

2.比较法

比较法就是找出研究对象之间的相同点或不同点的一种思维方法。通过比较可以建立概念、总结规律并加以区别。例如：“海波和蜂蜡的熔化”实验，将海波的熔化过程和蜂蜡的熔化过程进行比较，可以得出晶体和非晶体的区别。

3.类比法。在我们学习一些十分抽象的物理量时，由于不易理解，我们可以例举出一些大家能看得见、摸得着且与之相似的量来进行对照学习。例如：电流的形成和电压的作用可通过熟悉的水流的形成和水压的作用进行类比，使学生进一步理解所学知识，从而得到启发。

4.等效法

等效法就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法，是研究物理问题的一种重要研究方法。在物理学中，合力与分力，合运动与分运动，总电阻和分电阻，平均值和有效值，都是根据等效概念引入的。

5.演示法

演示法对提高学生的学习兴趣，发展学生的观察能力和抽象思维能力具有重要的作用。例如：学生对火车过隧道这一物理过程难以理解，通过演示，学生很容易得出火车通过隧道的路程是火车长和隧道长之和。

总之，实验探究能力的培养，不仅对物理学习有着重要的意义，对化学、生物等学科的学习也具有一定的促进作用。我们在教学过程中，要不断培养学生的实验探究能力，给他们插上一双有力的翅膀，让他们在知识的天空自由翱翔。

作者单位  陕西省咸阳市泾阳县扫宋中学

实验探究是研究物理问题的基本方法和有效途径，实验探究能使学生透过现象认识事物的本质。目前，学生的学习兴趣通常停留在直观兴趣和操作兴趣的层面上。因而，通过探究性实验，激发学生的学习兴趣，培养学生的观察能力和分析能力，对学生的成长有重要的意义。

在小学数学学习中，培养学生的空间观念和创造力是重要的教学目标之一。空间观念是指学生能够根据物体的表面特征想象出它的几何图形，或者根据几何图形想象出它的实际物体。培养学生的空间观念不仅可以让学生深入理解几何图形，还可以为他们以后学习立体几何打好基础。我认为，应该从课堂教学的整体性、层次性和操作性三方面来培养学生的空间观念。

一、把握好整体性

在小学阶段认识几何图形的过程中，对学生的要求还是比较简单的，只需要学生了解一些简单的几何体的形状、大小及其组合，并且能够识别自己所学过的几何图形和生活中遇到的几何图形，培养一些初步的空间观念。教師在教学的过程中，可开展有效的教学活动，培养学生的空间观念。

例如：在学习“长方体和正方体”时，要学习长方体的表面积，教学时我并没有让学生死记硬背一些长方体的特征以及面积计算公式，而是先了解学生的学习需求，遵循从部分到整体，从抽象到具体的教学原则，让他们说一说自己在生活中见过哪些长方体，然后我让他们看一看教室里有哪些长方体，他们首先看到的就是粉笔盒，于是我就让学生观察粉笔盒，在观察的过程中逐步总结出长方体的特征。通过这样一个过程，学生对长方体的特征会有一个总体认知，让学生在探索思考的过程中逐步对长方体加深认识。这样一种从表象到具体的教学方式可以很好地锻炼学生的空间思维能力。

在上面的案例中，教师没有一上来就给学生讲长方体有什么特征，而是由整体到部分，再从部分回归到整体，关注学生对于事物整体的认知，这样学生就会在头脑中对长方体有一个大致的印象，增强了学生的空间观念。

二、把握好层次性

学习是一个由浅入深、由易到难的过程，数学学习也是如此。所以教师要想培养学生的空间观念，就必须要遵循学生的思维发展规律和认知规律，循序渐进，把握好教学过程的层次性，在设计问题时由浅入深，让学生的思维慢慢得到发散，长此以往，学生的空间观念自然会得到加强。

例如：在学习“三角形”時，学生初步认识了三角形，教师需要让学生理解三角形的三条边之间有什么关系，为了让学生有一个更直观更深刻的认识，我设计了以下几步：第一步，让学生看一看，摸一摸，看看自己身边有哪些三角形，对三角形有一个初步的认知。第二步，我给学生一些教学材料——小木棒，让他们自己试着摆一摆，看看什么样的三条边可以组成三角形，什么样的不能组成三角形，并记录下来，寻找其中的规律。第三步，在做完了第一步和第二步的基础上，学生对三角形已经有了一个初步的认知，我让大家说一说自己都有什么发现，相互交流分享，学生把自己的思考过程表达出来，加深了对知识的理解。在数学学习的过程中，学生的空间观念不是一天两天就能形成的，教师需要根据学生的发展状况和具体的教学目标设计出有层次性的教学方案，让学生的空间观念得到稳步提升。

三、把握好操作性

在小学数学学习阶段，学习几何可以提升学生的空间观念、想象力和创造力。所以在实际教学过程中，教师不仅要善于观察学生的学习情况，还要将理论学习和实际操作结合起来，理论联系实际，让学生在操作中理解知识是怎样形成的，为什么是这样，让学生在头脑中形成对图形的丰富想象，从而提升学生的空间观念。

例如：在学习“圆柱和圆锥”这一课时，需要计算这两个立方体的体积，我先让大家猜想圆柱体的体积和圆锥体的体积之间有没有关系，可能是什么样的关系。在我的鼓励和引导下，学生大胆说出了自己的猜想，这时我提出可以通过实验进行验证，学生们有的用沙土，有的用水来进行验证。通过实际的动手操作，学生不仅获得了最直接的体验，还收获了知识。

所以，要想培养学生的空间观念，教师需要从多个方面入手，把握好教学的整体性，让学生对知识有一个系统的认识;把握好教学的层次性，使知识的学习和学生的思维发展同步;把握好教学的操作性，让学生在动手实践中获取知识。只有把握好“三性”，学生的空间观念才会逐步得到提高。

作者单位  江苏省高邮市文游小学