关于新课程理念下初中物理实验探究教学研究

许永

实验探究是一种在教师引导下由学生独立完成的发现知识过程的活动。新课程理念下的实验探究教学是以学生为中心，以学生的主体实践活动为基础，以学生的探究学习为主体，以学生素质提高为目标的教学过程。笔者经过大量教学实践逐渐摸索出一套以全体学生为对象，以循序渐进的发展为目标，以重点环节为突破口的物理实验探究教学模式。

一、发现探索模式

发现探索模式的主要特征是：学生通过对教师精心设置的问题情境（现象或材料）的观察和分析，从而在问题情境中产生疑问，发现问题，提出问题，对问题的答案形成猜想与假发。这种模式充分利用青少年好动心理特征的正面效应，通过情景产生好奇心，用趣味启发学习兴趣，最大限度地激发学生的学习兴趣，并且转化成学生积极求知的驱动力。

案例一：研究电磁铁利用视频情景引入：电影透明人的片段女主角拆下铁门内侧的铁把手，利用心脏起搏器的直流电源等工具自制成一个粗陋的电磁铁把铁门外侧的铁栓吸住并拉开，成功进行自救的全程。视频播放完毕后，学生已表现出制作电磁铁的强烈欲望。设置问题：根据电影中提供逃生时的情景，你能提出一个什么物理上的问题？学生能围绕电磁铁提出问题主角用什么打开铁栓？等。再设置问题你认为要制作一个电磁铁，需要什么器材？学生在视频情景中得到提示，从而对教师提出的问题有一个合理的回答。利用发现探究模式进行实验教学，第一，要选择实验教学目标，确定要解决的问题。第二，如果作为情境材料的是演示实验，教师要保证操作熟练、实验现象突出，一次成功。第三，教师要善于选择达到教学目标的策略、手段、方法，把握和控制教学过程，引导学生进行观察、思考和分析、归纳结论。

二、过程体验模式

过程体验模式的主要特征是：在教师合理的参与下，调动学生的情感、知觉、思维、注意等一系列心理功能共同主动参与到实验探究过程中，虽然学生的探究过程也许没有达到预期的结果，但这种身临其境的成功或失败的体验能培养学生的科学精神，增长他们的才干。

案例二：探究电磁铁的磁性和哪些因素有关在案例一中，学生制作出电磁铁后，继续进行对影响电磁铁磁性强弱因素的探究。这时教师提出请想办法增大电磁铁的磁性，使之能吸引更多大头针。教师并没有限定学生对电磁铁磁性强弱与电流大小、与线圈匝数两个因素进行探究。在这个开放式探究性实验中，能力强的小组能根据书本的提示进行多角度的探究，一般能力的小组或者只能探究其中一个因素。但即便学生只能通过改变学生电源的输出电压得出电压越大，电磁铁的磁性越强的结论，不能得出电磁铁磁性强弱本质是与电流的关系，也是成功的。

三、问题解决模式

问题解决模式是：以问题为驱动力，以培养提高学生解决问题的能力为主要学习目标的教学模式。

教师根据教学的计划和目标，以及学生掌握的知识提供一定的材料，设置一个或几个问题（任务）让学生在规定的时间内（一般为一课时）完成。

案例二：开关在电路中的应用利用下列器材设计一个电路，使得L1、L2、L3三盏电灯并联；开关S1同时控制三盏灯；开关S2同时控制L1、L2；开关S3同时控制L2、L3要求：画出电路图并按电路图连接电路。（提供的器材：学生电源、导线20条、灯座3个、灯泡3个，开关3个）问题解决模式和以往按给定的步骤进行实验的做法有本质区别。在问题呈现出来后，学习者就会发现，要解决好这个问题除了应用他们已掌握的知识外，还需要学习一些新的知识。当解决问题所必备的知识掌握后，学习者就开始着手解决目标问题，但在解决问题的过程中需要整合原来已有的知识，并在此基础之上发展出新的知识。有时候，一个问题的解决又会引发另外一个或一些问题，于是，循环往复，学习者在不断出现的新问题的解决过程中重新整合和自主建构自身的知识，促使自己的知识与能力也螺旋式提高。

四、交流合作模式

交流合作模式是：将课堂教学组织成一个完整的相互作用的系统，由教师或学生提出问题，并在学生与学生之间，老师与学生之间进行交流、沟通、讨论。

该模式侧重于促进学生主体意识的形成，掌握与人沟通的技巧，培养合作精神。

案例四：探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关由教师或学生提出一堂课总课题下的若干子课题，如：

滑动摩擦力的大小和接触面积大小的关系2.滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系3.滑动摩擦力的大小和运动速度的关系4.滑动摩擦力的大小和压力大小的关系将班级的学生分为若干小组，由教师指定或小组自主选择一个子课题进行探究。最后通过小组中、小组间学生的交流讨论，以及师生间的互动得出正确的结论。

交流合作模式，使学生由被动听讲转为主动参与，主动进取，学会多角度地分析物理问题和现象，学会在合作互动中学习。

五、时空拓展模式

时空拓展模式是：由于课时限制，课程标准或教学设备的限制，学生在实验探究过程中有很多的新想法，感兴趣的知识或超出初中课标要求的知识，教师在课堂上无法一一解决，满足学生的需要。因此把探究性实验延伸到课外，引导学生进行课外探究，以满足不同学生的要求，开拓各个层次的学生实践技能。

案例五：以下实验可供学生在家自主探究制作电动机、测量自己登楼功率、测量学校到自己家的距离、测量家庭用电器的电功率、判断未知磁体的极性、测量电池组电压、水火箭等。

不同的教学内容，不同的教学阶段，不同的教学目的，可选择不同的教学模式，但在实际的课堂教学中不管采用何种模式都应遵循以下的教学原则：

1、鼓励性原则教师应鼓励学生的探究创新活动，给予学生的探究成果以应有的肯定，这是培养学生自信心的基础，是学生继续创新的发展动力，同时，教师应在学生探究过程中遇到困难时，给予具体的指导，使学生能比较顺利地参与科学探究活动，让学生更多地体验到成功的愉悦。

2、及时性原则及时地对学生的探究过程和结果进行评价，使学生看到成绩，提高探索学习的兴趣，增强参与的勇气。

3、因材施教原则教师应公平地对待每一位学生，唤醒学生的自我认识。美国教育家布鲁姆的掌握学习理论认为，只要教师提供足够的学习时间和适当的帮助，95%的学生都能够达到确定的全部教学目标。

4、循序渐进原则科学探究的学习和科学知识的学习一样，都应该由简单到复杂，循序渐进。

小结：本文通过对新课程理念下初中物理实验探究教学的探讨，从而发现实验教学的规律，建立适当的实验教学模式。由于学生需求不同，不同类型的实验教学内容不同，指向不同的教学目标，不同的教学工具提供不同的可能性，因而不存在适用于一切教学环境的最优教学模式。教师需要掌握一系列适用于不同教学目标、内容、对象的各种实验教学模式，才能创造出有效的教学环境，突破知识积累教育观的束缚。在实际教学中取得最佳教学效果。