在物理教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)

梁 建

江蘇省宿遷市沭陽(yáng)縣北丁集初級(jí)中學(xué) 江蘇宿遷 223663

在物理教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)

梁 建

江蘇省宿遷市沭陽(yáng)縣北丁集初級(jí)中學(xué) 江蘇宿遷 223663

很多教師都想在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，但是由于時(shí)間、空間和器材的限制，而無(wú)法正常開(kāi)展。針對(duì)筆者所在的學(xué)校為例，關(guān)于實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)，主要有以下幾個(gè)問(wèn)題。

一、物理教學(xué)中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間沒(méi)有保證

例如：在探究不同物質(zhì)吸（放）熱的本領(lǐng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師出示《物理實(shí)驗(yàn)用書》中創(chuàng)設(shè)的物理情景，提出問(wèn)題：

1.為什么白天海水比沙子涼，晚上沙子卻比海水涼？

2.為什么同一時(shí)刻海水和沙子、瓷磚和水的溫度不一樣？

教師開(kāi)始布置好各小組分析討論，然后由各小組組長(zhǎng)發(fā)表各小組的看法，隨后教師開(kāi)始板書各小組的看法。接下來(lái)教師和同學(xué)們一起提出猜想和假設(shè)。(共花了20分鐘)

教師出示多媒體課件，要求同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

1.如何才能讓沙子和水的溫度升高？

2.如何比較沙子和水哪個(gè)升溫快？

3.實(shí)驗(yàn)室要注意控制沙子和水的哪些條件相同？(10分鐘)

學(xué)生操作并記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(15分鐘)

由于課堂要求太細(xì)，面面俱到，以致學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間太短，只有15分鐘，根本完不成實(shí)驗(yàn)，教師為了盡快結(jié)束該課，科學(xué)探究的分析與結(jié)論就被匆忙地帶過(guò)去了，學(xué)生還未親自完成實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，未來(lái)得及體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，這很容易造成學(xué)生的心理失落。如果每節(jié)課都如此，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力就是一句空話。因此，應(yīng)該根據(jù)該節(jié)課的探究目標(biāo)，制定好合理的計(jì)劃，準(zhǔn)備好使用的器材，保證實(shí)驗(yàn)探究的時(shí)間，完成操作、數(shù)據(jù)記錄和實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論的得出。

二、教師不注重發(fā)現(xiàn)學(xué)生探究過(guò)程中的問(wèn)題

在探究《杠桿》教學(xué)過(guò)程中，教師在猜想小孩為什么把大人翹起來(lái)了之后，就安排同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不注意巡視和發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題。在我校一位教師的物理實(shí)驗(yàn)課上，筆者就看到有很多同學(xué)實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)的杠桿并沒(méi)有在水平位置，

接下來(lái)就把鉤碼掛到杠桿的一邊，在右邊向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，還有的干脆在杠桿左右兩邊若干地方掛上鉤碼，導(dǎo)致多個(gè)力和多個(gè)力臂。教師不去發(fā)現(xiàn)糾正實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤，一堂課忙忙碌碌，顯得很熱鬧，最后同學(xué)們發(fā)現(xiàn)自己的數(shù)據(jù)和課本上的“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”相矛盾。整個(gè)探究過(guò)程是在目的性差，混亂的過(guò)程中進(jìn)行的。所以教師課前要認(rèn)真充分的備實(shí)驗(yàn)，思考同學(xué)們探究過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，才會(huì)在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中即使發(fā)現(xiàn)并指出實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤和探究的注意點(diǎn)，順利的完成實(shí)驗(yàn)。

三、不考慮學(xué)生實(shí)際，無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)也要求同學(xué)們?nèi)ネ瓿?/h2>

曾經(jīng)有一位如東中學(xué)的物理教師到我校支教，聽(tīng)過(guò)他的一堂《物質(zhì)的結(jié)構(gòu)》。該節(jié)課準(zhǔn)備了很多器材，1m長(zhǎng)玻璃管、金屬圈、肥皂水、紅墨水、酒精、鉛塊、鉤碼和燒杯等等。教師演示了水和酒精混合后變小的實(shí)驗(yàn)，剛剛激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，就馬上要求同學(xué)們自己來(lái)探究分子間的引力和斥力，由于同學(xué)們的認(rèn)知能力和生活經(jīng)驗(yàn)有限，很多同學(xué)看到這么多器材無(wú)從下手，還有的亂做一氣，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上一片狼藉，導(dǎo)致教師無(wú)法完成教學(xué)任務(wù)。本課內(nèi)容抽象，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和生活經(jīng)驗(yàn)類比得出分子間是有間隙的，分子間存在引力和斥力。

四、探究實(shí)驗(yàn)缺乏拓展延伸

作為教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，教師本該在完成課本實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)知能力繼續(xù)拓展延伸實(shí)驗(yàn)。但是有部分教師認(rèn)為考試考不到，講不講都無(wú)所謂，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法進(jìn)一步的提高實(shí)驗(yàn)探究能力。

例如:在完成《杠桿》的教學(xué)后，認(rèn)為教學(xué)任務(wù)完成了，目的達(dá)到了，教師沒(méi)有安排同學(xué)們?nèi)ダ^續(xù)思考杠桿的相關(guān)應(yīng)用，制作一些利用杠桿原理的小實(shí)驗(yàn)，不注重實(shí)驗(yàn)的拓展延伸，這樣也就很難讓目前的探究能力再上一個(gè)臺(tái)階。杠桿的應(yīng)用很多，比如要求同學(xué)們制作桿秤，確定胡蘿卜的重心等等。通過(guò)拓展延伸探究實(shí)驗(yàn)，可以更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)探究能力，達(dá)到科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。

五、缺乏利用課外實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究物理的興趣

學(xué)校雖然安排了課外活動(dòng)，但對(duì)于初三同學(xué)來(lái)說(shuō)，基本上都呆在教室鋪天蓋地的做著各科的作業(yè)。物理教師不去開(kāi)發(fā)，學(xué)生也不愿意去探究。比如在學(xué)習(xí)了《熱值》后，實(shí)驗(yàn)教材安排的課后小實(shí)驗(yàn)探究花生米的熱值，很多教師和同學(xué)都認(rèn)為該探究活動(dòng)難度太大，花生米不容易燃燒，能否真的可以用一?；ㄉ谉兀啃枰裁礃拥膶?shí)驗(yàn)器材呢？由于有能量損失，實(shí)驗(yàn)中的誤差怎樣處理呢？等等問(wèn)題困擾著大家，加上初三課程緊、任務(wù)重，又不是考試必考的實(shí)驗(yàn)，往往就被忽略了。

對(duì)于一所普通的農(nóng)村初級(jí)中學(xué)來(lái)說(shuō)，老百姓和政府仍然是以升學(xué)率考量它的業(yè)績(jī)，應(yīng)試教育仍在一定范圍內(nèi)大行其道。物理教師盯著的就是學(xué)生的分?jǐn)?shù)，忽視了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)。綜合以上的問(wèn)題，筆者認(rèn)為要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)，需要在以下4個(gè)方面努力。

1.設(shè)置好實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容

初中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出要培養(yǎng)學(xué)生具有較高的實(shí)驗(yàn)探究能力和基本的科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中培養(yǎng)探究能力，發(fā)現(xiàn)真理。但是由于課堂時(shí)間的限制，各個(gè)實(shí)驗(yàn)的差異性，造成很多實(shí)驗(yàn)不適宜在課堂上面面俱到的探究。這就需要教師在教學(xué)過(guò)程中，改變教學(xué)策略，選擇那些重點(diǎn)內(nèi)容、核心問(wèn)題開(kāi)展探究。例如：在《電壓和電壓表的使用》（蘇科版）這一節(jié)中，在介紹完電壓表的使用后，筆者并沒(méi)有讓同學(xué)們動(dòng)手操作探究電壓表的使用，由于前一節(jié)課同學(xué)們已經(jīng)掌握了電流表的使用，所以電壓表的使用只需要由教師演示一遍就可以了。這樣節(jié)省下來(lái)的時(shí)間可以集中用來(lái)探究串并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，達(dá)到核心問(wèn)題的解決。

2.利用課外小實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，開(kāi)拓培養(yǎng)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ诙n堂

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要任務(wù)是激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考、實(shí)驗(yàn)和釋疑，使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)能夠融匯和重組。筆者在課外活動(dòng)時(shí)，把班里的同學(xué)按照探究能力的優(yōu)劣搭配分成8個(gè)小組，每個(gè)小組8～9人。要求他們利用身邊的器材探究一些實(shí)驗(yàn)。例如：有的小組利用廢棄的礦泉水瓶制作的“潛水艇”,由于浸沒(méi)在水中浮力大小不變，充水時(shí)重力變大，重力大于浮力，“潛水艇”下沉，排水時(shí)，重力減小，重力小于浮力，“潛水艇”就會(huì)上浮。利用課外小實(shí)驗(yàn)還可以集思廣益，培養(yǎng)同學(xué)們的合作意識(shí)，通過(guò)合作，培養(yǎng)探究能力。例如：在組裝直流電動(dòng)機(jī)模型實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)通電后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很慢。于是大家紛紛猜測(cè)，有的認(rèn)為是線圈太重了，就換上輕一點(diǎn)的線圈，甚至有一個(gè)組想到用錫箔紙代替線圈；還有的組猜測(cè)是由于電流太小了，就調(diào)高了學(xué)生電源的電壓；還有的同學(xué)認(rèn)為摩擦力大了，于是將電刷磨得光亮……

3.積極開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，在競(jìng)賽中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力

為了落實(shí)初中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的要求，我校學(xué)生每學(xué)期都要開(kāi)展一次物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽活動(dòng)，評(píng)委由物理教師和同學(xué)們投票選出的同學(xué)組成。在競(jìng)賽過(guò)程中，全校師生都在認(rèn)真觀看選手的操作過(guò)程，哪怕一丁點(diǎn)的失誤都逃不過(guò)大家的眼睛。競(jìng)賽過(guò)程激發(fā)了同學(xué)們的參與和探究實(shí)驗(yàn)的熱情，很多實(shí)驗(yàn)過(guò)程都有驚人的閃光之處。

例如：有的同學(xué)在觀看了我國(guó)成功發(fā)射“嫦娥一號(hào)探月衛(wèi)星”的過(guò)程后，就思考怎樣利用所學(xué)的內(nèi)用轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的知識(shí)制作自己的“火箭”，我們的參賽選手使用了易拉罐、一個(gè)支架和酒精塊等器材，制作了“火箭”，當(dāng)點(diǎn)燃酒精塊時(shí)，會(huì)看到從易拉罐底部噴出的氣體使“火箭”上升了十幾厘米高的距離，迎來(lái)大家的喝彩聲。通過(guò)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，為同學(xué)們提供了施展才華的舞臺(tái)，有力地推動(dòng)了我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展。

4.根據(jù)教材內(nèi)容,尋找靈感,拓展延伸實(shí)驗(yàn)

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主丁肇中曾說(shuō)過(guò)：“事實(shí)上，自然科學(xué)理論不能離開(kāi)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。特別的，物理學(xué)是從實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的”。學(xué)生可以從教材中尋找靈感，用所學(xué)知識(shí)自己設(shè)計(jì)探究一些實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化對(duì)探究能力的培養(yǎng)。

在學(xué)習(xí)過(guò)《電壓和電壓表的使用》后，有些同學(xué)根據(jù)教材中提出的水果電池能夠使小燈泡發(fā)光，提出了水果電池電壓大小與哪些因素有關(guān)的探究問(wèn)題。他們找來(lái)蘋果、橙子、石榴等水果，將它們切開(kāi)，插入銅片和鐵片作為電極。改變插入的深度或銅鐵片間的距離，觀察水果電池兩端的電壓變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)插入銅的一段水果組織有綠色的物質(zhì)產(chǎn)生，又引起了同學(xué)們的興趣。通過(guò)該探究活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，體驗(yàn)到了實(shí)驗(yàn)成功的樂(lè)趣。

綜上，筆者認(rèn)為只有對(duì)探究?jī)?nèi)容進(jìn)行合理的設(shè)置，同時(shí)基于同學(xué)們的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)水平，激發(fā)他們實(shí)驗(yàn)探究的欲望，才能實(shí)現(xiàn)《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的培養(yǎng)學(xué)生具有較高的實(shí)驗(yàn)探究能力和基本科學(xué)素養(yǎng)的要求。

梁建，本科，中教二級(jí)。