探究式物理实验教学对学生探究能力培养初探

北京市通州区马驹桥学校 范东清

物理是一门自然学科，其规律的发现和理论的研究都建立在实验论证的基础之上，在物理教学中，运用实验教学能够养成学生实事求是的态度，也能够培养学生的各项能力，特别是对学生的创新能力和动手能力有着重要的作用。为此新课程标准要求加强实验教学，提高学生探究能力，但是在现在的一些初中课堂中，受学校自身发展以及教师课堂规划、学生整体素质的影响，初中物理课堂教学与实验的结合尚存一些问题，如教学过程中实验的缺失、教学中不利条件下如何保证物理实验、课堂演示实验如何保证教学成效等。笔者结合课堂教学实际案例，针对具体问题展开了教学反思，提出了如何将物理教学与实验紧密结合的对策。

一、做好课堂演示实验，培养学生的探究能力

物理学科是一门以实验为基础的学科，实验在物理教学过程中具有十分重要的地位和作用，因此，教学过程中去设计具有趣味性的实验，从而激发学生的兴趣，充分调动学生的学习欲望，从而提高课堂效率。例如：在探究浮力影响因素实验的教学中，由于“浮力”板块是初中阶段物理教学的一个重点，而且浮力与物体的质量、体积、密度、浸入液体的深度、是否空心等有关，学生学习起来会感到难度较大，很难快速的投入到这一部分的学习中来。在这种情况下，教师可以设置有趣的实验，吸引学生深入思考，首先教师可以利用多媒体课件播放一艘万吨邮轮在海面上顺风扬帆，同时又播放一块小小的铁片在一个玻璃杯子中却沉入杯底，接着教师提出问题：浮力的大小和哪些因素有关系？我们做一个有趣的实验，拿来三个杯水，一杯里边放入一定比重的盐水，另一杯水中放入清水，一杯里边放入浓盐水。在放有一定盐水的杯子中放入木块，学生发现木块悬浮在水面上，接下来放入石头，学生观察发现石头沉入了水底，此时，教师拿出一个鸡蛋，此时学生看到教师用鸡蛋做实验很兴奋，结果把鸡蛋放在一定盐水里浮在水杯中间，而放进清水里鸡蛋沉了下去，放进浓盐水中鸡蛋漂浮在水面上。面对这样的实验结果学生很诧异，为什么相同的一杯水中，不同的物体木块、石头、鸡蛋有的浮在上边，有的沉入水底；而相同的一个物体鸡蛋，为什么放在不同的液体里沉浮也不一样？实验的设计极大的吸引了学生的学习兴趣，此时，教师引导学生“物体的沉浮条件”，这样的设计以激发学生的兴趣为主，层层剥茧，培养学生在问题中寻找答案意识。这节课结束的时候老师提出要求，请同学夏季游泳的时候做一个实验，体验在海水里游泳和在游泳馆里游泳的区别，体验用大一些的游泳圈和小一些的游泳圈，看看哪个浮力更大一些？通过让学生将所学物理知识应用于生活之中，将理论知识用于实践体验，从而提高自主探究的兴趣，逐渐培养学生的物理学习能力。

二、重视探究过程，培养学生的探究能力

以往教学中将物理概念直接告诉学生，让其识记，靠生搬硬套完成概念的教学，学生不可能全面理解，而且不易形成持久记忆。因此，教师在开展教学时让学生亲身体验一回，和教师一起理解、消化。这样就可以避免学生死记硬背,遇到实际问题一筹莫展的情况，而且经历了这样的学习过程,可以对物理知识有新的感悟,印象深刻,记忆牢固,学习效果较好。如在《压强》教学时，首先复习前面的作用力与反作用力二力平衡和二力平衡的知识，接着让学生拿出一支一端平整、一端削尖了的铅笔，用双手的食指压在铅笔的两端，说出两个手指的感觉有什么不同。进而得两手食指承受笔尖和笔头的压力是相等的，但是两手的食指出现不同的感受，凹陷程度也不同。于是我引导学生，在相同的压力作用下，为什么产生了不一样的作用效果？是什么因素影响了压力的作用效果？学生分析讨论后得出结论：由于笔尖和笔头的面积不一样，当相同的压力作用在笔尖上由于受力面积较小，作用相对集中；而相同的压力作用在笔头上，由于笔头的面积比较大，作用力不集中，所以就出现了两种不同的情况，手指凹陷程度也就有了不同。然后教师做出总结：压力的作用效果在物理上用“压强”表示。压强这个物理量，就是专门用来表示压力的作用效果的。当控制压力相同，改变受力面积时，作用效果就会发生变化，那就是压强不相同。那么，如果我们控制受力面积相同，而改变压力大小，压力的作用效果还会相同吗？我们又进行了下一步的探究：让学生伸出两只手，一只手中放一个空矿泉水瓶，另一只手放一个装满水的相同的矿泉水瓶，两只手的感受有什么不同？学生经过思考后，教师顺势引导，为什么两只手会出现不同的感受？学生马上总结出：当控制受力面积相同而压力改变时，压力的作用效果也发生改变。师生总结以上两次探究过程，得出压强的概念。根据定义导出压强的计算公式。这样学生亲身经历了压强概念的建立过程，产生了感性认识, 激发了好奇心和求知欲，重新构建了原有知识结构，真正理解概念的本质，形成了有效的新概念，提高了学生的思维能力。

上述事例都是教学所得，以往教学因为各种因素影响只注重理论，没有实验做辅助，学生们学习物理的热情不高，科学素养无法得到提高。如今通过实验教学，让教学内容通过实验“活起来”，让实验拓展物理知识，不但培养了学生的探究能力和动手能力，更让学生在教师引导下提升了学习兴趣和科学素养。