初中物理探究實驗實施的途徑與方法

莫博

【摘要】本文以初中物理探究實驗為載體，從“演示性探究實驗、學生課內探究實驗、課外探究實驗和綜合性探究實驗”四個方面論述探究實驗實施的具體方式與手段。

【關鍵詞】初中物理 探究實驗 途徑 方法

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）07A-0044-02

物理作為一門自然科學一直深受人們的重視，物理實驗是中學物理課程教學的重要組成部分，而探究實驗則是中學物理創(chuàng)新實驗的一種重要形式。實踐表明，借助于物理探究實驗能夠有效激發(fā)學生學習物理的興趣，促進學生創(chuàng)新思維，加深學生對物理知識與規(guī)律的理解，鍛煉學生使用實驗儀器的技能，培養(yǎng)學生分析問題、思考問題和解決問題的綜合能力。多年來，筆者一直注重初中物理實驗創(chuàng)新教學的探索與思考，本文以初中物理探究實驗為話題，重點闡述探究實驗實施的具體途徑與方法。

一、靈活取材，強化物理演示性探究實驗

演示實驗在現(xiàn)行初中物理教學中設置較多，但在實際教學中，由于實驗器材不完整、設備陳舊、實驗演示效果欠佳等因素，很多教師為完成“教學任務”，傾向于選擇“講實驗”代替“做實驗”的方式，表面感覺“容量大、效率高”，實際是事倍功半。其實，教師完全可以改變方式，靈活運用日常生活中的簡易素材制作實用的實驗器材與教具，克服原實驗效果不佳的欠缺。因此，教師可以將課本呈現(xiàn)的“演示性實驗”改造成“演示性探究實驗”，在條件許可的情況下，通過創(chuàng)設新的演示性探究實驗，充分發(fā)揮實驗在物理課堂教學中的作用與價值。

例如，在教學“研究液體的壓強”一課時，液體壓強產(chǎn)生的原因是液體的重力引起的，但是壓強的計算與液體的重力和體積大小無關，這是學生難以理解的地方。此時，教師可以利用常見的器材創(chuàng)設一個演示性探究實驗：首先，根據(jù)液體內部壓強由重力產(chǎn)生這一事實提出液體壓強與液體重力和體積是否有關的問題；其次，創(chuàng)設探究實驗不斷引發(fā)學生思考、分析，驗證猜想的兩種可能（有關或無關），探究過程如下圖所示（兩次橡膠膜完全相同）。從本次演示實驗的探究過程中，學生的疑難點得以解決，進而加深了學生對物理知識與規(guī)律的理解，提高了學生運用實驗探究的方法解決實際問題的能力。

可見，靈活取材來增加或改進演示性探究實驗能夠激發(fā)學生潛在的探究欲望，鍛煉學生的創(chuàng)新思維，有利于學生形成主動探究的意識和習慣，在培養(yǎng)學生觀察能力、分析問題和解決問題的能力上起到事半功倍的效果。

二、開動腦筋，創(chuàng)設學生課內物理探究實驗

物理教材中安排的探究性實驗是必做內容，教師應想方設法創(chuàng)設一些學生探究實驗穿插在課堂教學之中，讓學生在實驗探究的過程中，對那些典型的新問題，可以通過創(chuàng)設新的探究實驗進行處理；對那些課本中重要的演示實驗，可以適當轉換成探究實驗的形式進行；對那些課本習題中的難點問題，可以適當配置一些學生探究實驗以便于問題的解決。這樣，從多個角度實現(xiàn)學生課內物理探究實驗的融入，有助于學生厘清物理過程與物理規(guī)律，有利于培養(yǎng)學生的物理實驗探究能力。

例如，在“探究水的沸騰”實驗中選取大試管進行實驗時，學生會驚奇地發(fā)現(xiàn)水沸騰時的溫度大約在103-105攝氏度之間，而不是100攝氏度，這時，學生就會產(chǎn)生多種疑惑：可能與酒精燈火焰大小有關、可能與水中存在的雜質有關、可能是溫度計存在質量問題產(chǎn)生測量誤差……面對這些“意料之外”的問題，教師不能采取回避的態(tài)度，而應要求學生采用多種途徑查閱資料，厘清影響水沸點的具體因素。同時，正確引導學生重新設計對比加熱實驗（大試管盛水加熱和燒杯盛水加熱）進行探究，要求各個小組成員針對實驗探究結論進行全面、細致地分析與討論，進而找到“試管盛水加熱時引起水沸點普遍高于100攝氏度”的緣故——主要是水沸騰后試管上方的水蒸氣不能及時散開，液體的表面氣壓超過1atm，導致水沸點升高。

可見，學生在實驗過程中不斷生成新問題，此時，教師應提醒學生適時關注實驗過程中出現(xiàn)的新情況、新問題，針對典型問題創(chuàng)設實驗進行探究，讓學生真正體會到科學探究的曲折與快樂，也體驗到生成性探究實驗的重要性。

三、因地制宜，拓展學生課外物理探究實驗

初中物理課堂教學是培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)的重要陣地，課外實踐活動也是培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，教師應因地制宜，借助課外環(huán)境的靈活性特征積極引導學生進行課外探究性小實驗的操作，從而增強學生科學探究的興趣、發(fā)展學生科學探究的特長。

首先，組織學生自愿成立課外興趣活動小組，從教學需求的角度出發(fā)，積極開展“生活中的物理探秘”課外實踐活動，將“課堂教學、學生生活實際、課外活動”等資源有效整合，讓學生自己創(chuàng)設探究實驗的內容與方案，指導學生利用生活素材自制或從學校實驗室借出部分器材進行探究性實驗操作。例如，物理課外活動興趣小組成員自己動手制作常用實驗器材：電鍵、電池盒、燈座、滑動變阻器……并利用這些簡易的器材進行一系列的電學探究實驗：電阻的測量、影響電阻大小的因素、歐姆定律……實踐表明，大部分學生對這種動手做實驗的興趣倍增，有的甚至成了電學探究實驗迷。這樣學生的特長在自主探究實驗的過程中得以發(fā)揮與發(fā)展，極大地提高了學生的實驗探究能力。

其次，借助學生家長的力量鼓勵構建家庭物理小實驗室，以保證課外小實驗活動的順利實施。教材中設置了很多取材方便、操作簡單的課外小實驗，其主要目的是為了激發(fā)學生科學探究的興趣，培養(yǎng)科學探究的能力。筆者鼓勵學生家長積極幫助學生共同構建家庭物理實驗室，指導學生完成課外物理小實驗。實踐表明，這樣的課外小實驗能夠有效打破教學時間的限制和實驗內容的約束，進一步拓展學生實驗探究的空間，豐富學生物理學習的經(jīng)驗，激發(fā)學習物理的興趣，活化物理知識與規(guī)律，進而實現(xiàn)因材施教，不斷促進學生實驗探究能力的提高。

四、合理利用，開展校外綜合性探究實驗

隨著新課改的不斷深化，研究性學習已經(jīng)成為物理課程教學的重要組成部分。研究性學習主要以校外探究實驗和實踐活動為主，教師可以引導學生將教學內容與本地校外資源相結合，積極開展綜合性探究實驗。

例如，在進行“宇宙深處”教學時，教師帶領學生觀看“宇宙的起源與人類”科教片，閱讀天文科技書籍和資料，提供平臺讓學生演講關于天文方面的科技小故事，布置學生進行科技小論文的撰寫，組織學生進行“物理、天文、地理”相結合的知識競賽，充分調動學生收集資料和查閱文獻的積極性。教師還可以根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，組織學生深入某些科研單位的實驗室進行探究實驗的操作，讓學生認識到物理知識和規(guī)律在生活生產(chǎn)中的重要作用。

合理利用校外的各種資源，有效實施校外綜合性探究實驗和實踐活動，對培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學價值觀有著巨大的作用，能夠促進學生科學探究綜合能力的提高，極大限度地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和實踐能力。

總之，教師可以創(chuàng)設豐富多彩、形式多樣的物理探究實驗，讓所有學生都能親自動手進行物理實驗的探究，不斷養(yǎng)成科學探究的意識與習慣，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和情感價值觀，不斷提高學生的實驗技能、創(chuàng)新精神和探究能力，進而促進學生物理核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

（責編 林 劍）endprint