初中物理探究性實(shí)驗(yàn)的過程和方法

周穎

摘 要：初中物理的許多概念和規(guī)律都是在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)概括出來的。因此初中物理是一門圍繞實(shí)驗(yàn)探究和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和激發(fā)學(xué)習(xí)物理的求知欲，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和良好的科學(xué)素養(yǎng)。這個(gè)特點(diǎn)決定了初中物理課必須要認(rèn)真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生思維能力、動(dòng)手能力和觀察能力及創(chuàng)新意識(shí)。探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循以下過程和方法。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)的原則；課題選擇；方案；實(shí)施

一、充分的前期準(zhǔn)備

首先教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)有深入的研究，且具備基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ▽?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材的選擇等。而且在實(shí)驗(yàn)中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)教材中的實(shí)驗(yàn)有些設(shè)計(jì)并不十分合理，或現(xiàn)象不明顯，方法不太簡(jiǎn)捷。我們可以通過細(xì)致深入的研究，拓展教材中的實(shí)驗(yàn)，使之更全面，可操作性更強(qiáng)。這就需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過程有充分的了解，不斷更新改進(jìn)，做好前期準(zhǔn)備，從而使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究獲得相關(guān)的知識(shí)。

二、探究性實(shí)驗(yàn)課題的選擇

1.選擇的課題不能超出學(xué)生的基本操作能力和知識(shí)能力水平。

2.課題的選擇必須有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣。通過查閱資料和自己動(dòng)手、動(dòng)腦而有所創(chuàng)新，從而獲得物理規(guī)律。

例如，探究“真空不能傳聲”實(shí)驗(yàn)。教材中是用真空罩來實(shí)驗(yàn)的，但對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求很高。在實(shí)踐中已有很多方法可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以讓實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。讓學(xué)生利用這個(gè)課題，查閱資料，重新選擇適合自己能力的、更便捷簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法來探究。

三、猜想與假設(shè)

在實(shí)驗(yàn)前要讓學(xué)生根據(jù)已有的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)要解決的問題的答案提出猜想和假設(shè)，對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行有理由的預(yù)測(cè)。

四、實(shí)驗(yàn)方案的確定

確定實(shí)驗(yàn)方案首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮途唧w要求的不同，尋求科學(xué)的、可靠的、有說服力的實(shí)驗(yàn)原理。再依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理擬定可行的實(shí)驗(yàn)方案，達(dá)到人為地控制研究對(duì)象，排除干擾，達(dá)到突出主要研究對(duì)象，突出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、過程及其特征。然后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法選擇合適的儀器，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材，完成實(shí)驗(yàn)方案，從而培養(yǎng)學(xué)生靈活解決實(shí)際問題的能力。

五、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

主要是根據(jù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，用實(shí)驗(yàn)器材來構(gòu)建物理情景，完成實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生靈活解決實(shí)際問題的能力。在探究實(shí)驗(yàn)過程中要注意以下幾點(diǎn)：

1.注意科學(xué)性

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要能夠正確地展示物理現(xiàn)象、物理規(guī)律，因此實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性就顯得十分重要。例如，要分清反沖和相互作用力的現(xiàn)象。如果科學(xué)概念弄錯(cuò)，那么實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就會(huì)有錯(cuò)誤，得到的結(jié)論就會(huì)是不真實(shí)的，甚至是錯(cuò)誤的。所以教師在指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要格外注意概念間的細(xì)微差別，不能似是而非。

2.注意可視性

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要讓學(xué)生都能看清楚，因此可以對(duì)實(shí)驗(yàn)器材稍加改進(jìn)。比如，可以把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大呈現(xiàn)。例如，在做三棱鏡色散實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以把美麗的七色光利用投影儀打在墻上，使很多同學(xué)都可以清晰地看到。再如，利用驗(yàn)電器檢驗(yàn)電荷時(shí)，由于驗(yàn)電器太小了，現(xiàn)象不清晰，可以在驗(yàn)電器背后加一盞燈，使現(xiàn)象更容易看清，增加可視性。

3.注意實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性

初中生的注意力，自信程度還比較薄弱。如果因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的不穩(wěn)定性使學(xué)生必須經(jīng)歷多次的探究失敗，學(xué)生就會(huì)失去興趣。因此在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候有必要幫助學(xué)生進(jìn)行有效的經(jīng)驗(yàn)傳授。如，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)容易損壞的器材要留有備份，例如小燈泡。再如，做慣性實(shí)驗(yàn)打棋子時(shí)，要告訴學(xué)生操作技巧，增加實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性，保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情。

4.注意實(shí)驗(yàn)的安全性

（1）實(shí)驗(yàn)的過程中要注意實(shí)驗(yàn)可能給學(xué)生帶來的傷害。所以要培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的操作意識(shí)，防止實(shí)驗(yàn)帶來傷害。如，在連接電路時(shí)，要讓學(xué)生養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。例如，在連接電路時(shí)我們往往只強(qiáng)調(diào)要斷開開關(guān)，卻忽略了要最后才能把電源連入電路中，從而保證實(shí)驗(yàn)的安全。而且學(xué)生會(huì)把所學(xué)應(yīng)用到實(shí)際生活中，實(shí)現(xiàn)了從物理走向生活的教育目的。

（2）實(shí)驗(yàn)要注意安全可靠，考慮儀器的性能及量程，確保不會(huì)對(duì)儀器造成損害。實(shí)驗(yàn)就需要教師培訓(xùn)學(xué)生選擇器材的能力和方法，及安全意識(shí)。

六、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性

初中物理教課書中的探究實(shí)驗(yàn)方案有的存在現(xiàn)象不明顯或器材太復(fù)雜等問題，這就給我們留下了創(chuàng)新改進(jìn)的空間。比如，可以利用現(xiàn)有器材重組，用簡(jiǎn)易的材料搭建，買一些市場(chǎng)上簡(jiǎn)單實(shí)用的生活用品。例如，“力能改變物體的形狀”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教材中的器材是圓柱形的玻璃瓶，有的學(xué)生認(rèn)為液體的上升是熱脹的因素?？梢杂帽獾钠孔觼碜?，向左右拉瓶子，液體會(huì)下降，這樣就消除了學(xué)生的疑慮。而且器材簡(jiǎn)單易收集，操作容易，現(xiàn)象明顯。再如，做物體在水中懸浮實(shí)驗(yàn)時(shí)，不容易找到恰好密度與水相同的固體，學(xué)生的形象思維建立不起來，可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。把食用油倒入酒精溶液中，通過調(diào)節(jié)酒精與水的比例使圓球形的黃色油珠懸浮在酒精溶液中，現(xiàn)象十分明顯，而且顏色漂亮，輕松地達(dá)到教學(xué)目的。

創(chuàng)新是一個(gè)過程，對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)要經(jīng)過不斷地使用和改進(jìn)才能逐漸達(dá)到完美。這個(gè)過程會(huì)提高學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象和概念、規(guī)律的理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

總之，做好物理實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生在心智上有所收獲，使學(xué)生在知識(shí)、視野、思維、技能、思想等方面得到提升。物理教學(xué)中學(xué)生應(yīng)該在不斷的思考、動(dòng)手實(shí)踐再思考的過程中有真正意義的提高。

參考文獻(xiàn)：

朱龍祥.物理教學(xué)思維方式[M].1版.北京：首都師范大學(xué)出版社，2003.

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