初中物理教学的亮点:探究性实验教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）04-00448-02
物理学是一门以实验为基础的科学，物理实验作为物理学的基本手段，不仅能够验证物理定律，为学生提供物理素材，还能调动学生物理学习的积极性，激发学生的求知欲，从而加深对基础知识的认识程度，提高科学探索能力。培根说过，“凡是希望对于在现象背后的真理得到毫无怀疑的快乐的人，就必须知道如何使自己献身于实验。”中学物理教学大纲中明确规定了实验教学的任务，并把培养学生的实验技能作为中学物理教学的目的之一，力求通过实验来加强中学物理教学，提高教学效果，培养学生的观察能力、操作能力和分析能力。教师将科学家的探究方式通过探究性实验教学引入课堂，使学生不仅获得科学知识，掌握科学方法，还培养了其动手操作的能力以及创造性思维和实践能力。
一、探究性实验教学的过程
所谓探究性实验教学，就是在教师的指导下，学生应用已经学过的知识，自己设计实验，或是在教师的指导下通过实验来探索物理规律，从而获得新知识并加以应用的方法。科学探究主要有以下七个主要环节：
1.提出问题。教师要从日常生活、学科领域、自然现象、具体情境中发现并提出学生感兴趣且与物理实验相关的问题；在实验过程中，学生往往还会不断发现新的问题，教师要不断地加以鼓励，并给予帮助，以提高学生提出问题的积极性。
2.猜想与假设。学生围绕产生问题的可能原因，利用已有的知识和经验进行猜想，提出假设，进行推理和预测，为以后的环节提供一个框架，为探究的继续进行奠定基础。
3.制定计划与设计实验。制定计划旨在了解实验所需的器材和设备，清楚实验思路和方法，明确探究者收集证据的途径和方式，确定收集信息的范围和要求，知道怎样分析、处理得出的探究结论，以及如何对探究结果进行反思和评估；在设计实验时要正确运用实验原理，巧妙利用实验技术进行设计。
4.进行实验和收集证据。学生要根据设计方案准备实验器材、设备、材料等，对器材进行校准，对设备仪器等进行调试。在实验过程中，要利用各种观察手段和测量方法，认真观察，如实记录实验数据，以作为实验所收集到的证据。
5.分析与论证。实验中收集到的数据或证据并不能作为结论本身来说明和解释实验现象，学生需要在教师的指导下对其进行分析和处理，通过分析和归纳，找出其中有用的信息，从而得出结论。
6.评估。在实验探究过程中，探究者要对探究问题的表述是否科学，提出的猜想与假设是否被事实与证据所证实，设计方案是否有效，收集的证据是否真实，给出的结论是否正确等进行反思与评价，即评估。
7.交流与合作。学生在这一过程中与他人分享自己的研究过程、方法和结果等，悉心听取别人的意见和建议，改进自己的探究方案，这有利于学生对自己的行为进行反思，并发现别人的优势，了解自己的不足。
二、探究性实验教学在初中物理课堂的应用
1.开展课内实验，“边学边做实验”。“边学边做实验”是指在物理课堂教学过程中，教师一边讲授一边指导学生做有关实验，在此过程中，教师与学生、学生与学生进行多边互动。它将教师的讲授、演示和学生实验、讨论结合起来，为学生创造探究环境，扩大师生在课堂内的信息交流，有利于在教师的主导作用下，发挥学生的主体作用；学生在教师的指导下看书，边实验边思考、讨论，以物学理，能较快地掌握知识。在运用此教学方法时，教师应掌握学生的学习过程，分析学生已经认识和尚未认识的事物及原因，并不失时机地抓住出现的问题组织讨论或示范，使学生明确继续实验和观察的方向。
2.拓展实验空间，改“测量型、验证型”实验为探究性实验。教师在进行物理实验教学时，不能局限于实验室所配备的器材，还可以自备自制器材进行实验教学，甚至可以使用日常生活中的现有物品，以拓展实验探究空间。同时，由于探究性实验更能拓展学生的科学探究思维，教师在备课过程中可适当地将部分“测量型、验证型”实验改设为探究性实验。事实证明，探究性实验往往比“测量型”、“验证型”实验更要求学生具备发散思维、换元思维、转向思维、创优思维的多种思维能力，能够培养学生创造思维的多项选择性，从而使学生始终处于积极、主动地探索知识的状态中。比如，在讲到“物理浮沉条件”时，教师可将生活中常见的空牙膏壳应用到探究实验中来，当问及有何方法可以让浮在水面的空牙膏壳下沉时，同学们各抒己见，有的学生认为可以将其捏瘪，有的学生认为可以在其中灌入水……接着，笔者就让学生结合阿基米德原理及沉浮条件为自己的设想进行辩证，最后用实验加以证实，这样贴近生活的探究实验不仅可以使学生从动手中获得想要的内容，也巩固了所学的知识，实现了在发现中学习。
3.开展探究活动，为学生设计志趣相投的探究主题。新课程初中物理教学过程强调观察、实验、探究、运用，倡导在教学中开展探究活动，培养学生的综合能力和合作精神。然而，开展何种探究活动、设置何种活动主题才能提高学生学习物理的兴趣，拓展他们的探究性思维是如今多数初中物理教师亟需解决的问题。毋庸置疑，与学生实际生活、亲身经历相贴近的活动主题必然更容易引起学生物理学习的兴趣。因此，教师在选择探究性学习主题时，可以选择更加贴近生活、贴近学生的内容和主题进行探究。
三、结语
在初中物理教学过程中，探究性实验教学在探索新的知识、培养学生获取知识的能力，激发学生的学习兴趣、创新精神以及探索精神方面具有重要作用。教师要善于引导学生进行探究性物理实验，让学生自主发现物理规律，重视对物理教学过程的探索，从而使学生的认知过程不断积累，科学探究思维不断增强，综合能力和合作精神不断提高。
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