初中物理教學中物理實驗探究能力的培養(yǎng)

沈小英

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）07-0288-01

初中物理新課程標準把如何培養(yǎng)學生的科學探究能力作為物理教學的重要理念提了出來，著重強調(diào)"物理課程應改變過分強調(diào)知識傳承的傾向，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識"。 從古代的自然哲學，到17-18世紀的經(jīng)典物理學，直至近代的相對論和量子論等，都反映了人類對大自然的不斷探索，體現(xiàn)了探索者的科學思想、科學方法、科學態(tài)度與科學精神等。物理學作為一門主導學科，一直引領(lǐng)著科學技術(shù)及其應用的發(fā)展，從多方面影響著人們的思維模式發(fā)展，影響著公民科學素養(yǎng)的提升。為此，筆者就在物理教學中如何培養(yǎng)學生的實驗探究能力的幾點體會與同仁交流。

1.把握因材施教、循循善誘的環(huán)節(jié)，不斷培養(yǎng)學生的質(zhì)疑和猜想

在新課程改革的今天，無論在課堂上，還是在實驗操作上，教師都要不斷努力培養(yǎng)學生敢于向老師提問質(zhì)疑和大膽猜想的能力。

1.1 由于科學探究的要素之一就是提出問題，不斷將問題作為探究的出發(fā)點和動力，質(zhì)疑是動力的源泉，猜想是偉大發(fā)現(xiàn)的開始。因此，在探究活動開始時，要不斷努力創(chuàng)設物理問題情境，想方設法引導學生盡可能多地去發(fā)現(xiàn)新的物理情景與已有學科知識的沖突所在，從而提出一系列問題來，以激起廣大學生的探究興趣。

1.2 新課程倡導探究式教學，探究式教學的目的就是要培養(yǎng)學生終身學習的愿望，培養(yǎng)學生的自主學習的能力。在《初中物理課程標準》中，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一，而在科學探究學習過程中，首先就要大膽猜想，在此基礎(chǔ)上再設計出實驗的方案?？梢姡孪脒@一步有著舉足輕重的地位。在初中物理各環(huán)節(jié)教學中，猜想又無處不在，無時不有，在教學中，讓學生適時進行猜想就顯得格外重要。

然而，在實際教學中，學生猜想的結(jié)果往往出乎人的意料。比如說在探究滑動摩擦力大小影響因素的過程中，學生不僅猜想可能與重力大小有關(guān)，可能與速度大小有關(guān)，可能與接觸面的面積有關(guān)，可能與物體的質(zhì)量有關(guān)，可能與物體的密度有關(guān)，可能與物體的形狀有關(guān)等等。有一部分學生不假思索，凡是他們想到的，都認為是影響滑動摩擦力大小的因素。由于課堂教學時間和器材以及學生現(xiàn)有知識水平的限制，也不可能對猜想的所有結(jié)果──通過實驗來驗證。如此進行下去，雖然課堂上走了猜想──探究的形式，但卻耗時費力收效甚微。為了避免學生猜不到點子上和漫無邊際的猜的尷尬局面，在教學中，我們應注重培養(yǎng)學生的猜想能力。猜想絕不是憑空瞎想，而是對已有知識進行加工，如在探究凸透鏡成像規(guī)律時，如果學生對照相機照相時得到清晰理想像的做法了解，那么就很容易猜想出，要得到不同的像，可能要改變焦距。如果學生對能量轉(zhuǎn)化特別是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的知識理解不透徹，恐怕很難猜想出熱機的工作原理。

2.力爭做好學生實驗的組織者，注重培養(yǎng)學生的實驗能力

實踐是探究式學習的靈魂，我們應針對學生的"實驗能力"著重強調(diào)學生的實驗主動性、積極性和創(chuàng)造性，力爭培養(yǎng)學生的觀察能力、操作能力、數(shù)據(jù)處理能力、以及實驗設計能力。

2.1 觀察是一種有目的、有計劃、較持久的知覺。而實驗的根本任務就是人為地創(chuàng)造條件進行觀察。觀察為觀察者的一種能力，一種素養(yǎng)，并不是天生具有的，而要通過培養(yǎng)和訓練。在實踐的活動中逐步形成和發(fā)展的。因此，要鼓勵學生善于觀察，勤于思考，養(yǎng)成良好的觀察習慣。例如：小氣象站測量降水量的雨量筒。在無風的天氣里，雨點豎直落在雨量筒里，根據(jù)筒里水深度，便可知每小時的雨量。然而，在有風的天氣里，雨點落的路徑被吹斜了，這樣，這種方法測量得出的雨量還能準確地反映真實雨量的多少嗎？第十屆全國初中物理知識競賽（復賽）試題中，出現(xiàn)了類似問題。

2.2 要注重培養(yǎng)學生的實驗操作能力，主要是指基本儀器的使用和數(shù)據(jù)處理，儀器、設備組裝或連接，故障排除等三個方面。

2.2.1 基本儀器的使用。中學物理實驗涉及的基本測量儀器有：刻度尺、天平、彈簧測力計、計時器、溫度計、電流電壓表、示波器等。

使用基本測量儀器的規(guī)范要求是：（1）了解測量儀器的使用方法，明確測量范圍和精確度；（2）對某儀器如天平電流電壓表等，在使用前，必須調(diào)節(jié)零點或記下零點誤差；（3）牢記使用規(guī)則和操作規(guī)程；（4）正確讀取數(shù)據(jù)。

2.2.2 儀器、設備的組裝連接。要進行物理實驗，總是需要先把各個儀器部件、設備組裝起來，并要求裝備和連接必須正確無誤。具體要求是：布局要合理，要便于觀察和操作；連接要正確、簡單；實驗前要檢查，必要時進行預備性調(diào)查節(jié)。

2.2.3 故障的排除。實驗發(fā)生故障時，應根據(jù)各部件工作狀態(tài)及各部件聯(lián)結(jié)處的分析，可能產(chǎn)生故障的幾種因素，逐步檢查，以致最后排除故障?？傊?，培養(yǎng)實驗操作能力，有利于知識的理解，有利于自己創(chuàng)造條件探索問題，有利于學生智力的發(fā)展。

2.3.數(shù)據(jù)處理能力。為了得到正確的實驗結(jié)果，必須具有一定的數(shù)據(jù)處理能力，在中學階段，處理數(shù)據(jù)的主要方法是列表法、圖象法，它能夠直觀地顯示出變量之間在一定范圍內(nèi)的關(guān)系，總結(jié)出一般規(guī)律；同時，也可由實驗圖象求未知量。圖象法的具體要求是：一是建立坐標系；二是描繪實驗數(shù)據(jù)點，連成圖線；三是根據(jù)所得圖線，推導變量之間的函數(shù)關(guān)系，探索相關(guān)問題。

2.4.實驗設計能力。物理實驗教學，不僅要求學生會正確使用基本儀器進行觀察、測量和讀取數(shù)據(jù)，掌握一定的操作技能，會簡單地處理實驗，得出結(jié)論，而且應當培養(yǎng)學生根據(jù)確定的目的、任務，自己獨立地設計實驗方案的本領(lǐng)，即培養(yǎng)學生實驗設計能力。

3.要時刻培養(yǎng)學生的實事求是的科學態(tài)度和團結(jié)合作的探究精神

初中物理新教材中安排了三十多個學生探究實驗，但大部分都不以個人為單位進行，而著重讓學生分組進行。

3.1 在實驗課探究中，應不斷抓住良機指導每個學生仔細觀察實驗現(xiàn)象，如記錄實驗數(shù)據(jù)，自覺養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度。比如：在"觀察水的沸騰"這一實驗中，要及時引導學生仔細觀察水沸騰前和沸騰后的水中氣泡的現(xiàn)象，并將數(shù)據(jù)畫成圖表出來，再設法引導學生實事求是實驗的精神。

3.2 要不斷重視學生間的交流與合作，盡量安排足夠的時間讓學生對各種想法、觀點進行充分的交流和討論。這樣對于多數(shù)探究活動課來說，探究的過程比探究的結(jié)果更顯得尤為重要。為此，在探究活動中，就不能為了趕進度而在學生還沒進行足夠的思考時草率地下結(jié)論。

4.不斷將物理知識運用于實際生活和自然現(xiàn)象的問題中，以著重培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實際的能力

中學物理教學一直以來都重視物理知識在自然現(xiàn)象、科學技術(shù)和生活實踐中的運用，以此來體現(xiàn)其科學價值，從而激發(fā)學生自主學習的興趣。

4.1 盡量讓學生搞一些家庭小制作，比如微型照相機、簡易指南針等等。同時還要多布置一些探究性的問題：如掛衣鉤是如何貼在墻上的？這樣便可以拉進物理與生活的距離，且多讓學生深切感受到科學的真實性，感受到科學與社會、與日常生活的關(guān)系，從而激發(fā)學生的探究欲望和學習興趣。

4.2 不斷重視物理知識的實際運用。比如，在學完簡單機械運動這一知識點后，應多組織學生親自通過對自行車進行實物觀察，盡量讓學生說出自行車究竟運用了哪些簡單的機械？只有如此，才至于讓學生感到物理就在我們身邊。這既激發(fā)了學生對物理課的學習興趣，又能鞏固了他們所學的知識，逐步培養(yǎng)了學生理論聯(lián)系實際的綜合能力。

總之，作為一名物理老師，在實驗探究過程中，應不斷鼓勵學生積極動腦、動手，并通過多方面自主的探究活動，達到學好物理概念和物理規(guī)律，真正體驗到學習自然科學的樂趣，并以此更好地了解科學方法，獲取科學知識，逐步培養(yǎng)了學生的實驗探究能力。此刻，我們才算在教學上取得了真正成功。